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Analyse Des Ecoulements Cavitants Stationnaires Et Instationnaires Dans Les Turbomachines
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Book Synopsis Analyse des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires dans les turbomachines by : Rafael Campos Amezcua
Download or read book Analyse des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires dans les turbomachines written by Rafael Campos Amezcua and published by . This book was released on 2009 with total page 236 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les turbomachines et plus particulièrement dans les inducteurs, la cavitation reste un sujet de préoccupation majeure. L'évolution rapide de l'industrie des turbomachines combinée aux récents progrès réalisés en CFD, permettent une investigation, une analyse et un diagnostic numériques de ces machines par une meilleure connaissance des caractéristiques des écoulements dont elles sont le siège. La cavitation est un phénomène physique qui apparaît fréquemment dans les machines hydrauliques soumises aux conditions d’aspiration spécifiques. Elle entraîne plusieurs effets non souhaitables dans les systèmes industriels où elle a lieu. On peut mentionner le bruit généré, l'érosion, la perte de performances de la machine et les vibrations. Dans ces travaux, diverses études numériques et expérimentales, permettant l’analyse de l’écoulement cavitant stationnaire et instationnaire dans les inducteurs axiaux ont été réalisées. L’identification des instabilités de type cavitation alternée et cavitation tournante a été poursuivie.
Book Synopsis Simulation numérique d'écoulements 2D/3D cavitants, stationnaires et instationnaires by : Benoît Pouffary
Download or read book Simulation numérique d'écoulements 2D/3D cavitants, stationnaires et instationnaires written by Benoît Pouffary and published by . This book was released on 2004 with total page 241 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés concernent la simulation numérique d'écoulements cavitants à l'aide d'une loi barotrope pour modéliser le phénomène de cavitation. Ce modèle a été intégré dans le code commercial Fine/Turbo développé et commercialisé par la société Numeca Int. Du point de vue numérique, l'essentiel du travail a porté sur l'amélioration de la stabilité numérique et sur la fiabilisation de l'algorithme ; ces recherches ont débouché notamment sur la modification du calcul des paramètres de préconditionnement. La faisabilité de calculs cavitants instationnaires a été démontrée pour deux configurations bidimensionnelles : un canal venturi et un hydrofoil. Dans les deux cas, le lâcher de structures de vapeur à l'aval des poches a été simulé et l'écoulement dans ces conditions a été étudié. Une étude de l'influence des principaux paramètres numériques a été menée dans le cas du venturi. L'autre aspect du travail concerne les calculs en turbomachines. Une méthodologie permettant de reproduire numériquement la chute de performance en cavitation a été proposée et mise en oeuvre sur deux géométries d'inducteur, deux géométries de rouet et une grille d'aubes. Ces calculs ont permis de caractériser les mécanismes conduisant à la chute de performance et à observer les modifications induites par la cavitation sur les écoulements internes. Enfin, la faisabilité de la simulation d'instabilités de cavitation a été démontrée à partir des calculs dans une grille d'aubes. Les régimes sub synchrone et super synchrone ont été reproduits et un mécanisme de propagation de ces instabilités a été proposé.
Book Synopsis Analyse de l'écoulement instationnaire cavitant dans les inducteurs by : Imène Mejri-Chtioui
Download or read book Analyse de l'écoulement instationnaire cavitant dans les inducteurs written by Imène Mejri-Chtioui and published by . This book was released on 2006 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les turbomachines et plus particulièrement dans les inducteurs, la cavitation reste un sujet de préoccupation majeure. L'évolution rapide de l'industrie dans les turbomachines combinée aux récents progrès réalisés en CFD, permettent une investigation, une analyse et un diagnostic numériques de ces machines par une meilleure connaissance des caractéristiques des écoulements dont elles sont le siège. Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié une gamme d'inducteurs qui se différentient par certains critères géométriques en écoulements cavitants et subcavitants. Les interactions entre les divers critères géométriques étudiés, jouent sans le moindre doute un rôle important et nécessitent la prise en compte d'un couplage entre ces paramètres dans les diverses conditions de fonctionnement prévisibles (débit, NPSH, etc.). L' =un des objectifs est d'aboutir, à terme, à une amélioration du processus de conception des inducteurs. La mise en oeuvre de calculs tridimensionnels cavitants, a permis d'analyser les caractéristiques de l'écoulement dans les différentes configurations d'inducteurs pour des régimes de fonctionnement stables et instables, et de détecter les paramètres les plus importants affectant leur bon fonctionnement. Une méthodologie de modélisation des caractéristiques a pu ainsi être mise en oeuvre et appliquée sur différentes géométries avec succès. Un autre objectif poursuivi est de mieux cerner à la fois expérimentalement et numériquement le phénomène de cavitation particulièrement dans ce type de machines en écoulement stationnaire et instationnaire. Ceci a permis d'établir des méthodes précises pour la prédiction de son apparition et du développement de ses différents aspects afin de repousser les limites techniques qu'elle engendre. De manière plus générale, notre collaboration avec ANSYS-Canada et l'Université du New Brunswick au cours de ce travail, a donné lieu à la validation du modèle cavitant du code CFX5.7 sur l'un des inducteurs présentés dans ce rapport.
Book Synopsis CONTRIBUTION A L'ANALYSE DES ECOULEMENTS 3D COMPLEXES EN TURBOMACHINES by : Gabriel4070 Dan CIOCAN
Download or read book CONTRIBUTION A L'ANALYSE DES ECOULEMENTS 3D COMPLEXES EN TURBOMACHINES written by Gabriel4070 Dan CIOCAN and published by . This book was released on 1998 with total page 234 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA CONCEPTION DE POMPES ET TURBINES CONTIENT ENCORE UNE IMPORTANTE CARACTERISTIQUE EMPIRIQUE. LA COMPREHENSION DE L'ECOULEMENT 3D COMPLEXE INSTATIONNAIRE QUI SE DEVELOPPE DANS CES MACHINES EST INDISPENSABLE POUR AMELIORER LEUR FONCTIONNEMENT. PARALLELEMENT, LE PROGRES REALISE DANS LES TECHNIQUES NUMERIQUES PERMET AUSSI D'ENVISAGER DES CALCULS D'ECOULEMENT DANS CES CONFIGURATIONS, MAIS IL EST NECESSAIRE D'AVOIR LES DONNEES EXPERIMENTALES POUR CONTROLER LES CONDITIONS LIMITES AINSI QUE POUR LEUR VALIDATION. DIVERSES METHODES EXPERIMENTALES ONT ETE MISE EN UVRE : ANEMOMETRIE LASER DOPPLER, PARTICULE IMAGE VELOCIMETRY ET MESURES DE PRESSION STATIONNAIRES, POUR CONSTITUER UNE BASE DE DONNEES EXPERIMENTALE SUR L'INTERACTION INSTATIONNAIRE ROTOR/STATOR ET L'ECOULEMENT DANS LA BACHE D'UN MODELE D'ESSAIS INDUSTRIEL DE TURBINE-POMPE. UN NOUVEAU MOYEN DE MESURE EN TURBOMACHINES - UNE SONDE VELOCICLINOMETRIQUE INSTATIONNAIRE A ETE CONCU, CALIBRE ET QUALIFIE. L'ANALYSE STATIONNAIRE ET INSTATIONNAIRE DE L'ECOULEMENT 3D COMPLEXE, DANS LA ZONE D'INTERACTION ENTRE ROUE ET DISTRIBUTEUR, DANS LE DISTRIBUTEUR ET DANS LA BACHE DE DEUX MODELES INDUSTRIELS D'ESSAIS DE TURBINE-POMPE A ETE REALISEE. LA PROPAGATION DU SILLAGE INSTATIONNAIRE DE LA ROUE A TRAVERS LES DIRECTRICES, LE SILLAGE POTENTIEL DES DIRECTRICES ET AVANT-DIRECTRICES, LES ECOULEMENTS SECONDAIRES DANS LA VOLUTE SONT ANALYSES. PLUSIEURS REGIMES DE FONCTIONNEMENT CARACTERISTIQUES (INCLUANT LA ZONE DE FESTON) ONT ETE EXPLORES. UNE MODELISATION NUMERIQUE DE L'ECOULEMENT DANS UNE BACHE DE POMPE CENTRIFUGE ET LE DEVELOPPEMENT D'OUTILS D'ANALYSE ENERGETIQUE DANS CETTE CONFIGURATION SONT AUSSI PRESENTES.
Book Synopsis CONTRIBUTION AU DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE NUMERIQUE D'ANALYSE DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES. APPLICATIONS AUX TURBOMACHINES by : LAURENT.. SMATI
Download or read book CONTRIBUTION AU DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE NUMERIQUE D'ANALYSE DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES. APPLICATIONS AUX TURBOMACHINES written by LAURENT.. SMATI and published by . This book was released on 1997 with total page 292 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE CONTRIBUE AU DEVELOPPEMENT DE METHODES NUMERIQUES D'ANALYSE D'ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES, ET PLUS PARTICULIEREMENT DES INTERACTIONS FLUIDE/STRUCTURE APPARAISSANT DANS LES TURBOMACHINES. L'OUTIL NUMERIQUE A ETE ELABORE AFIN DE CAPTER LES DIFFERENTES ONDES SE PROPAGEANT DANS UN ECOULEMENT FLUIDE, TOUT EN RESPECTANT UNE BONNE PRECISION TEMPORELLE. LA FERMETURE DE LA TURBULENCE A ETE FAITE VIA UN MODELE A DEUX EQUATIONS DE TRANSPORT K-. L'UTILISATION DE PLUSIEURS SCHEMAS NUMERIQUES SPATIAUX ET TEMPORELS A PERMIS DE METTRE EN EXERGUE LEURS QUALITES ET LEURS FAIBLESSES DANS DES CAS STATIONNAIRES ET INSTATIONNAIRES. LA CRITIQUE DES METHODES NUMERIQUES EST INDISPENSABLE A LA REALISATION D'UNE ANALYSE PHYSIQUE PERTINENTE. DES ETUDES D'ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES ONT ETE REALISEES POUR MIEUX COMPRENDRE L'ORIGINE DE LA RUPTURE DES AUBES LORS DE COUPLAGE FLUIDE/STRUCTURE DANS UNE TURBOMACHINE, ET PLUS SPECIALEMENT LORS DU FLOTTEMENT TRANSSONIQUE. LA METHODE A ETE APPLIQUEE A L'ANALYSE DE DEUX CONFIGURATIONS REELLES DE FLOTTEMENT. MAIS, EN RAISON DE LA COMPLEXITE DE CES ECOULEMENTS, IL EST DIFFICILE DE TROUVER L'ORIGINE DU FLOTTEMENT. UNE ETUDE PLUS FONDAMENTALE A ETE REALISEE SUR UNE CONFIGURATION SIMPLE, UNE TUYERE TRANSSONIQUE. ELLE A MIS EN EVIDENCE DIFFERENTS PHENOMENES. D'UNE PART, LES ONDES REGRESSIVES SONT AMPLIFIEES LORSQUE LE NOMBRE DE MACH LOCAL TEND VERS L'UNITE. CE PHENOMENE EST APPELE BLOCAGE ACOUSTIQUE. CETTE ACCUMULATION D'ENERGIE EST THEORIQUEMENT INFINIE. DANS LES SIMULATIONS NUMERIQUES NON-VISQUEUSES ET VISQUEUSES EFFECTUEES, ELLE EST FINIE CAR LIMITEE PAR LA DIFFUSION NUMERIQUE ET PHYSIQUE. D'AUTRE PART, L'INTERACTION ONDE DE CHOC/COUCHE LIMITE JOUE UN ROLE ESSENTIEL LORSQUE L'ONDE DE CHOC EST INTENSE. CETTE INTERACTION PRODUIT DES HARMONIQUES EN TEMPS D'ORDRE SUPERIEUR ET UN DEPHASAGE DU MOUVEMENT DE LA COUCHE LIMITE. OR, C'EST LE DEPHASAGE ENTRE L'EXCITATION ET LA REPONSE A CETTE EXCITATION QUI EST A L'ORIGINE DE L'APPARITION DU FLOTTEMENT.
Book Synopsis MODELISATION DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES EN TURBOMACHINES PAR UNE METHODE ELEMENTS FINIS by : PAUL-FREDERIC.. BERT
Download or read book MODELISATION DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES EN TURBOMACHINES PAR UNE METHODE ELEMENTS FINIS written by PAUL-FREDERIC.. BERT and published by . This book was released on 1996 with total page 263 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES ECOULEMENTS EN TURBOMACHIENS SONT INTRINSEQUEMENT INSTATIONNAIRES. PARMI LES DIFFERENTES SOURCES D'INSTATIONNARITE, IL APPARAIT QUE LES EFFETS DE L'INTERACTION D'AUBAGE SONT DOMINANTS. D'UNE PART, ILS SONT PRESENTS A TOUS LES REGIMES DE FONCTIONNEMENT DE LA MACHINE ET D'AUTRE PART, LA FREQUENCE REDUITE QUI LEUR EST ASSOCIEE EST GENERALEMENT IMPORTANTE. OUTRE LA DESCRIPTION DES PHENOMENES PHYSIQUES NON-CONSTANTS DANS LE TEMPS, IL DEVIENT INDISPENSABLE DE FOURNIR A L'INGENIEUR UN OUTIL DE SIMULATION DETAILLEE DES ECOULEMENTS DANS L'ENSEMBLE DE LA TURBOMACHINE. L'OBJECTIF DE L'ETUDE EST DE DEVELOPPER CET OUTIL A PARTIR D'UN CODE DE CALCUL QUI RESOUT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES EN MOYENNE DE REYNOLDS. UNE METHODE DE DECOMPOSITION DE DOMAINES A ETE ETENDUE A LA DISCRETISATION ELEMENTS FINIS NON-CONFORME. L'ANALYSE DU SCHEMA NUMERIQUE EN DEUX DIMENSIONS A PERMIS DE PROPOSER UNE TECHNIQUE DE COUPLAGE POUR LES PROBLEMES TRIDIMENSIONNELS OU, LA COMPATIBILITE EST ASSUREE AVEC LES CONDITIONS AUX LIMITES DE PAROI ET DE PERIODICITE. LES DIFFERENTES CONFIGURATIONS TOPOLOGIQUES RENCONTREES DANS LES MACHIENS TOURNANTES ONT ETE TESTEES SUR DES GEOMETRIES SIMPLES POUR VALIDER LARGEMENT LES NOUVEAUX ALGORITHMES. L'ETUDE DES PHENOMENES D'INTERACTION A ETE REALISEE DANS UN VENTILATEUR TANGENTIEL ET UNE POMPE CENTRIFUGE. DANS CHACUN DES CAS, UN MODELE STATIONNAIRE VIENT COMPLETER L'ANALYSE ET LES COMPARAISONS AVEC LES DONNEES EXPERIMENTALES. LES RESULTATS CORRECTS OBTENUS PERMETTENT D'ENVISAGER DES PERSPECTIVES LARGES POUR L'OUTIL NUMERIQUE. L'OBJECTIF FINAL DEMEURE L'AMELIORATION DES PERFORMANCES DES MACHINES
Book Synopsis ANALYSE PHENOMENOLOGIQUE DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES AU SEIN DES CIRCUITS by : FLORENT.. LONGATTE
Download or read book ANALYSE PHENOMENOLOGIQUE DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES AU SEIN DES CIRCUITS written by FLORENT.. LONGATTE and published by . This book was released on 1998 with total page 312 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'INSTATIONNARITE DE L'ECOULEMENT AU SEIN DES TURBOMACHINES S'EXPLIQUE SURTOUT PAR LES INTERACTIONS ROTOR-STATOR, LESQUELLES, PRESENTES POUR TOUS LES REGIMES DE FONCTIONNEMENT, ENGENDRENT FATIGUE DU MATERIEL ET NUISANCE ACOUSTIQUE. LES INTERACTIONS D'AUBAGE (DE SILLAGE, TRIDIMENSIONNELLE ET POTENTIELLE) SONT LA SOURCE PRINCIPALE RETENUE D'INSTATIONNARITE. UN MODELE NUMERIQUE DE L'INTERACTION POTENTIELLE PERMET DE SOULIGNER L'IMPORTANCE DE DEUX PARAMETRES : LA FREQUENCE REDUITE QUI CARACTERISE L'INSTATIONNARITE DE L'ECOULEMENT, ET LE JEU ENTRE LA ROUE ET LE BEC DE VOLUTE QUI MODIFIE CONSIDERABLEMENT LES AMPLITUDES DES FLUCTUATIONS. LA COMPARAISON DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET D'UN CALCUL NAVIER-STOKES INSTATIONNAIRE DE L'ECOULEMENT AU SEIN D'UNE POMPE CENTRIFUGE REVELE LA FORTE INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES, NOTAMMENT SUR L'EVALUATION DES FLUCTUATIONS DE PRESSION. NOUS PROPOSONS UN CALCUL COUPLE POMPE-CIRCUIT POUR NE PLUS FIXER DES CONDITIONS AUX LIMITES ARBITRAIRES. L'ETUDE DE L'ECOULEMENT AU SEIN DU CIRCUIT EST ABORDEE GRACE AUX EQUATIONS D'ALLIEVI DONT LA MODELISATION, AINSI QUE LA REALISATION DE DIFFERENTS TESTS NUMERIQUES MONTRENT COMBIEN LE CHOIX DU SCHEMA DES PERTES DE CHARGE ET LA POSITION DES SOURCES DE FLUCTUATION AU SEIN DES CIRCUITS SONT IMPORTANTS. UNE TECHNIQUE DE COUPLAGE ENTRE LE CODE NAVIER-STOKES INSTATIONNAIRE ET CELUI DU CIRCUIT PERMET D'ETUDIER DIFFERENTES CONFIGURATIONS MACHINE-CIRCUIT, LESQUELLES CONFIRMENT LA NECESSITE DU CALCUL COUPLE ET TEMOIGNENT DE L'INFLUENCE DE LA GEOMETRIE DE LA POMPE ET DES CONDUITES SUR L'AMPLITUDE DES FLUCTUATIONS DE PRESSION AU SEIN DE LA VOLUTE. IL EST AINSI DEMONTRE QUE LA POMPE EST SOURCE DE FLUCTUATION DE DEBIT, DONT L'AMPLITUDE DEPEND ESSENTIELLEMENT DE SA GEOMETRIE. LES RESULTATS OBTENUS PERMETTRONT DE FOURNIR AUX NUMERICIENS DES CONDITIONS AUX LIMITES ADEQUATES AINSI QUE DE PREVOIR LE COMPORTEMENT ACOUSTIQUE DE LA POMPE EN FONCTION DE SA GEOMETRIE ET DE SA POSITION AU SEIN DES CIRCUITS.
Book Synopsis Modélisation des écoulements cavitants by : Olivier Coutier-Delgosha
Download or read book Modélisation des écoulements cavitants written by Olivier Coutier-Delgosha and published by . This book was released on 2001 with total page 435 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étage d'aspiration des turbopompes de moteurs spéciaux cryotechniques, appelé inducteur, opère en régime cavitant, ce qui induit deux types de problèmes. D'une part, la vapeur modifie la charge des aubages et peut donc dégrader la performance de l'inducteur. D'autre part, la cavitation est à l'origine d'instabilités qui engendrent des efforts fluctuants et parfois dissymétriques sur les autres composants. En collaboration avec le CNES et Snecma Moteurs, l'analyse de ces mécanismes d'instabilité a donné lieu à un travail de recherche au LEGI, auquel cette thèse contribue sur le plan numérique. Le modèle physique de cavitation utilisé est basé sur la prise en compte d'un seul fluide, dont la densité varie entre celle de la vapeur et du liquide.La vitesse est la même pour les deux phases, et le taux de vide local est gouverné par une loi d'état barotrope qui relie directement les variations de pression et de densité. Deux approches parallèles ont été suivies sur la base de ce modèle. La première est 2D : elle a été développée au sein de l'équipe et améliorée lors de la présente étude en ce qui concerne la modélisation physique de la turbulence et la résolution numérique. Elle permet d'étudier des configurations simplifiées fixes et 2D représentatives d'un inducteur, en approfondissant l'analyse des propriétés du mélange liquide/vapeur et les aspects instationnaires. Une étude détaillée de l'auto-oscillation des poches de cavitation sur des profils Venturi a ainsi été menée. La seconde approche est l'extension 3D du modèle physique sur la base numérique du code commercial FINE/TURBO tm développé par NUMECA International. Les comportements cavitants quasi-statiques de plusieurs roues centrifuges ont été modélisés de manière satisfaisante : les courbes de chute de performance et les structures diphasiques dans les machines sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Des premiers calculs prometteurs sur des géométries d'inducteurs ont également été obtenus.
Author :American Society of Mechanical Engineers. Fluids Engineering Division. Summer Meeting Publisher : ISBN 13 : Total Pages :828 pages Book Rating :4.3/5 (91 download)
Book Synopsis Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting by : American Society of Mechanical Engineers. Fluids Engineering Division. Summer Meeting
Download or read book Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting written by American Society of Mechanical Engineers. Fluids Engineering Division. Summer Meeting and published by . This book was released on 2005 with total page 828 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Modélisation des interactions instationnaires rotor-stator en turbomachine multi-étages by : Fabien Bardoux
Download or read book Modélisation des interactions instationnaires rotor-stator en turbomachine multi-étages written by Fabien Bardoux and published by . This book was released on 2000 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'écoulement au sein des turbomachines multi-étages est assujetti à des phénomènes instationnaires de natures aléatoires et déterministes. On distingue en effet d'une part la turbulence, représentative du comportement stochastique du fluide, et d'autre part les interactions instationnaires entre les roues aubées, provoquées par la rotation de la machine. Ces interactions impliquent les sillages des aubages, les ondes de choc, et influent sur le blocage aérodynamique ou encore les transferts thermiques. Les interactions entre les rotors et les stators sont caractérisées par des échelles de temps allant de la période de rotation de la machine à plusieurs fois la plus haute fréquence de passage des aubages. Les échelles de longueur sont également diverses, variant de la circonférence de la machine à la fraction de la corde d'une aube. Toutes ces échelles de longueur et de temps s'ajoutent à celles de la turbulence. La simulation numérique des écoulements en turbomachine nécessite donc de poser plusieurs hypothèses de simplification. Pour la turbulence, les modèles de turbulence satisfaisant l'hypothèse de BOUSSINESQ sont largement employés dans l'industrie, alors que les interactions instationnaires sont souvent négligées. John. J. ADAMCZYK (réf [85-ADA]) a créé le "Système d'Equations du Canal Moyenne" (SECM) permettant de modéliser les interactions instationnaires déterministes dans le cadre d'écoulements stationnaires. Les instationnarités sont prises en compte par l'intermédiaire de corrélations déterministes à modéliser. Des modèles pour les corrélations déterministes ont été développés par ADAMCZYK et al. (réf [86-ADA] et [89-ADA]), RHIE et al. (réf [89-ADA]), HALL (réf [97-HA2]), KIRTLEY (réf [99-KIR]) et BUSBY et al. (réf [99-BUS]). Ce travail de thèse a d'abord consisté en l'analyse du SECM et des modèles de fermeture de la littérature qui lui sont associés. Un modèle, représentatif de la majorité de ces derniers, a été implanté dans un code de calcul multi-étages stationnaire industriel (CANARI-COMET développé par l'ONERA, SNECMA-Moteurs, et TURBOMECA). Pour valider celui-ci, une simulation instationnaire d'un étage de turbine transsonique (VEGA2 de l'ONERA) est analysée. Cette analyse porte tout d'abord sur les phénomènes instationnaires présents dans l'écoulement. Des instationnarités provoquant des mélanges radiaux aux répercutions stationnaires importantes sont identifiées. La moyenne temporelle de la simulation instationnaire et le résultat obtenu avec le modèle de CANARI-COMET sont ensuite comparés. Il en ressort que le modèle présente d'importantes déficiences. Une analyse complète des corrélations déterministes est réalisée à partir du résultat instationnaire et permet de confirmer la précédente conclusion. Il est établi que les défauts du modèle implanté dans CANARI-COMET sont liés à une hypothèse de base commune avec la plupart des modèles. Ceci ouvre des perspectives et des axes de recherche pour la modélisation des corrélations déterministes destinées à fermer le SECM. Ce dernier est étudié d'un point de vue de l'analyse des résultats qui en découlent. Il est montré que la procédure de moyenne ne permet pas de respecter un certain nombre de principes de la thermodynamique et que ceci doit être pris en compte.
Book Synopsis Modélisation d'écoulements instationnaires et cavitants by : Yves Delannoy
Download or read book Modélisation d'écoulements instationnaires et cavitants written by Yves Delannoy and published by . This book was released on 1989 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PERFORMANCES CROISSANTES DES TURBOMACHINES HYDRAULIQUES NECESSITENT UNE MODELISATION DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES, SUBCAVITANTS ET CAVITANTS, ABORDEE ICI EN BIDIMENSIONNEL PAR UNE DISCRETISATION VOLUMES FINIS DES EQUATIONS D'EULER, SUR UN MAILLAGE CURVILIGNE ORTHOGONAL. UN MODELE DIPHASIQUE 2D-1FL DE POCHES DE CAVITATION A ETE DEVELOPPE, AINSI QU'UN ALGORITHME IMPLICITE POUR UN ECOULEMENT ALLANT DE L'INCOMPRESSIBLE AU SUPERSONIQUE. LES RESULTATS SUBCAVITANTS ONT ETE COMPARES A DES EXPERIENCES DE PROFIL OSCILLANT: LA CONFRONTATION EST SATISFAISANTE DANS LE CAS OU LES EFFETS VISQUEUX SONT NEGLIGEABLES, ET SOULIGNE L'INTERET DES SCHEMAS DE DISCRETISATION DU SECOND ORDRE (QUICK, SMART...), PAR RAPPORT AU SCHEMA AMONT. LES CALCULS DE CAVITATION INSTATIONNAIRE MENENT, SANS APPORT EMIRIQUE, A DES POCHES PULSANTES ET DES STRUCTURES DIPHASIQUES TOURBILLONNAIRES ENTRAINEES, QUI ONT ETE OBSERVEES EXPERIMENTALEMENT DANS D'AUTRES ETUDES
Book Synopsis Étude des schémas à haute précision pour la simulation d'écoulements transsoniques instationnaires ou visqueux by : Stéphane Aubert
Download or read book Étude des schémas à haute précision pour la simulation d'écoulements transsoniques instationnaires ou visqueux written by Stéphane Aubert and published by . This book was released on 1993 with total page 292 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude de schémas numériques à haute précision appliques a la simulation d'un écoulement transsonique instationnaire, voir turbulent, est l'objet principal de ce travail. La méthode développée est bâtie sur les équations de Navier-Stokes moyennées, écrites sous forme conservative. Elles sont intégrées en espace dans le cadre d'une formulation volume fini en maillage curviligne structure, mobile et déformable. L'intégration en temps est explicite. Les flux convectifs sont évalués par une approche muscl, couplée a un schéma mixte, résultant de l'hybridation en fonction du nombre de mach d'un schéma centre et d'une technique de séparation de flux proposée par van Leer. Les termes diffusifs sont quant a eux traites par un schéma centre, la turbulence étant prise en compte a travers l'hypothèse de Boussinesq et le modèle algébrique de Michel. Enfin, les conditions aux limites géométriques sont gérées via l'extension du domaine de calcul par la création de nœuds supplémentaires, alors qu'un traitement des conditions physiques a partir des équations de compatibilité est mis en place. Quelques configurations caractéristiques ont par ailleurs été simulées et analysées. Une description de grande qualité de discontinuités instationnaires et de leurs interactions a été obtenue. D'autre part, ont été simules des écoulements multi-dimensionnels confines stationnaires, transsoniques, pour un fluide parfait ou turbulent, pour différents nombres de mach. Il en ressort une bonne capture des discontinuités, et une gestion correcte des effets visqueux, en particulier des interactions choc/couche limite, ce qui établit la qualité du schéma mixte. Une meilleure compréhension du comportement des méthodes numériques, entre autres de la technique de séparation des flux utilisée, en est un autre apport
Book Synopsis Études des modèles de cavitation pour la simulation des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires by : Tan Dung Tran
Download or read book Études des modèles de cavitation pour la simulation des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires written by Tan Dung Tran and published by . This book was released on 2015 with total page 87 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis SIMULATION DE L'ECOULEMENT DANS LES TURBOMACHINES MULTIETAGEES PAR COUPLAGE D'UN CALCUL MERIDIEN ET D'UN CALCUL 3D by : PATRICK.. HERONT
Download or read book SIMULATION DE L'ECOULEMENT DANS LES TURBOMACHINES MULTIETAGEES PAR COUPLAGE D'UN CALCUL MERIDIEN ET D'UN CALCUL 3D written by PATRICK.. HERONT and published by . This book was released on 1997 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL DE THESE PROPOSE UNE NOUVELLE METHODE DE CALCUL DES ECOULEMENTS DANS LES TURBOMACHINES MULTIETAGEES, QUI S'APPUIE SUR LE COUPLAGE D'UN CODE DE CALCUL MERIDIEN MULTIETAGE, ET D'UN CODE DE CALCUL DE L'ECOULEMENT 3D DANS UNE ROUE ISOLEE DE TURBOMACHINES. DANS LE CADRE D'UN CALCUL MERIDIEN STATIONNAIRE, LA METHODE DEVELOPPEE PERMET DE DETERMINER L'ECOULEMENT 3D STATIONNAIRE, DANS CHAQUE ROUE SUBISSANT L'INFLUENCE DES ROUES ADJACENTES, ET S'AVERE EQUIVALENTE AUX METHODE DE COUPLAGE DIRECT 3D-3D. EGALEMENT, L'APTITUDE DU CALCUL MERIDIEN A SIMULER DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES PERMET D'ENVISAGER LA SIMULATION DES REGIMES TRANSITOIRES, NOTAMMENT LES DEMARRAGES RAPIDES DE TURBOPOMPE SPATIALE. LE CODE DE CALCUL MERIDIEN ASSURE LA RESOLUTION, STATIONNAIRE OU INSTATIONNAIRE, DES EQUATIONS D'EULER MOYENNEES DANS LA DIRECTION AZIMUTALE, SUR UN PLAN MERIDIEN CORRESPONDANT A UN DOMAINE MULTIETAGE. LE PROCESSUS DE MOYENNE AZIMUTALE GENERE TROIS TERMES, USUELLEMENT APPELES FORCE D'AUBAGES, CONVECTION DES PSEUDO-TENSIONS AZIMUTALES, ET ENERGIE CINETIQUE DES FLUCTUATIONS AZIMUTALES, QUI APPARAISSENT COMME DES TERMES SOURCES POUR LE SOLVEUR MERIDIEN. ILS CONSTITUENT LE LIEN ENTRE CE DERNIER, ET LES CALCULS 3D APPELES PERIODIQUEMENT AU COURS DE L'EVOLUTION EN TEMPS DU CALCUL MERIDIEN, REALISES DANS CHAQUE ROUE INDEPENDAMMENT LES UNS DES AUTRES, EN FONCTION DES CONDITIONS LIMITES AMONT ET AVAL IMPOSEES PAR LE CALCUL MERIDIEN. LA METHODE, DEVELOPPEE DANS UN CADRE GENERAL, A ETE PARTICULARISEE AU CAS DU CODE DE CALCUL 3D STATIONNAIRE ET INCOMPRESSIBLE CALECHE. LA METHODE AINSI MISE EN OEUVRE A D'ABORD ETE VALIDEE SUR TROIS CAS DE ROUES ISOLEES, DONT UNE ROUE A PALES INTERCALAIRES. LES RESULTATS, JUGES SATISFAISANTS, ONT MONTRE QUE LE PRINCIPE DE LA METHODE ETAIT ACQUIS. CEPENDANT, LA PRECISION APPORTEE A CHAQUE ETAPE DU COUPLAGE, ET NOTAMMENT A L'ETAPE DE RECONSTRUCTION DES TERMES SOURCES, S'EST AVEREE DETERMINANTE. LA COMPATIBILITE DU CALCUL MERIDIEN AVEC LES CALCULS 3D A EGALEMENT PU ETRE DEMONTREE. LA METHODE A ENSUITE ETE UTILISEE SUR UNE CONFIGURATION D'ETAGE AXIAL, LES RESULTATS ETANT COMPARES AVEC CEUX D'UNE METHODE DE CALCUL MULTIETAGE, S'APPUYANT SUR UN COUPLAGE DIRECT 3D-3D, ET EQUIVALENTE A NOTRE METHODE POUR LA CONFIGURATION CHOISIE. ENCORE UNE FOIS, LA COMPARAISON S'EST AVEREE SATISFAISANTE, PERMETTANT DE CONCLURE QUANT AUX CAPACITES DE LA METHODE DEVELOPPEE A ETRE UTILISEE SUR DES CONFIGURATIONS MULTIETAGEES COMPLEXES STATIONNAIRES. FINALEMENT, NOUS AVONS MONTRE QUE LA METHODE ETAIT TECHNIQUEMENT APTE A SIMULER DES ECOULEMENTS TRANSITOIRES.
Book Synopsis Evaluation de modèles de turbulence pour la simulation d'écoulements tridimensionnels instationnaires en turbomachines by : Cédric Dano
Download or read book Evaluation de modèles de turbulence pour la simulation d'écoulements tridimensionnels instationnaires en turbomachines written by Cédric Dano and published by . This book was released on 2003 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette thèse est d'évaluer des modèles de turbulence pour la simulation des écoulements de turbomachines. Des modèles à deux équations de transport k-e, k-l et k-w à bas nombre de Reynolds sont étudiés. Un modèle k-l non linéaire quadratique est également mis en oeuvre. Nous analysons la capacité des modèles de turbulence à deux équations de transport à prédire les écoulements se développant dans les turbomachines et les sillages qui en résultent. Le comportement des modèles est alors étudiées pour une configuration tridimensionnelle instationnaire, en présence d'interactions rotor-stator. Les sillages issus des aubes amont sont reproduits par un modèle de sillage défilant. Cette analyse est menée en terme de qualité de prédiction mais également en terme de comportement numérique. Des configurations de turbines et de compresseur sont étudiées.
Book Synopsis Contribution à l'étude des écoulements hydrodynamiques stationnaires et instationnaires à grande vitesse by : Michel Guilbaud
Download or read book Contribution à l'étude des écoulements hydrodynamiques stationnaires et instationnaires à grande vitesse written by Michel Guilbaud and published by . This book was released on 1983 with total page 141 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE DE L'ECOULEMENT INSTATIONNAIRE AUTOUR D'UNE AILE SUPERCAVITANTE (PORTEUR PLAN D'UN HYDROFOIL) PAR LA THEORIE LINEAIRE DE LA SURFACE PORTANTE EN UTILISANT LE POTENTIEL D'ACCELERATION. DES MESURES DE FORCES EN TUNNEL A RAFALES PERMETTENT DE CONTROLER LA VALIDITE DES CALCULS. ETUDE EXPERIMENTALE (MESURE DES EFFORTS) DE L'ECOULEMENT STATIONNAIRE OU EN PRESENCE DE HOULE REGULIERE AUTOUR DES QUILLES ELANCEES PARTIELLEMENT IMMERGEES POUVANT SERVIR DE CLOISONS LATERALES AUX NAVIRES A COUSSIN D'AIR. ESSAIS A GRANDE ECHELLE EN BASSIN DES CARENES. REVUE CRITIQUE DES METODES DE PREDICTION STATIONNAIRES
Book Synopsis Analyse et contrôle des écoulements en compresseur centrifuge avec diffuseur aspiré by : Aurélien Marsan
Download or read book Analyse et contrôle des écoulements en compresseur centrifuge avec diffuseur aspiré written by Aurélien Marsan and published by . This book was released on 2013 with total page 221 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude effectuée au cours de cette thèse s'inscrit dans le contexte du contrôle des écoulements en turbomachines. Suite à l'intérêt avéré de l'aspiration de la couche limite en compresseurs axiaux pour en améliorer les performances, elle vise à évaluer si cette méthodologie de contrôle est pertinente en géométrie radiale. Elle s'appuie pour cela sur un compresseur centrifuge transsonique Turbomeca. Le fonctionnement du compresseur est d'abord analysé sur la base de simulations numériques stationnaires et instationnaires chorochroniques, réalisées grâce au code de calcul elsA développé par l'Onera et en utilisant le modèle de turbulence k-l de Smith. La validité des résultats numériques est vérifiée par comparaison avec les données expérimentales disponibles : performances mono-dimensionnelles et signaux de pressions instationnaires. Ces données sont issues à la fois de la caractérisation expérimentale du compresseur effectuée par Turbomeca et de campagnes de mesures menées a l'ISAE, ou le compresseur est monté sur un banc de recherche dédié à l'étude des interactions entre le rouet et le diffuseur radial. L'analyse détaillée des résultats numériques révèle le développement d'un décollement de coin dans le diffuseur, entre la paroi moyeu et la face en dépression des aubages, lorsque le point de fonctionnement se rapproche du pompage. L'étude topologique du spectre du frottement pariétal permet d'en préciser le lieu et la structure, et de localiser les points singuliers ainsi que la ligne de séparation principale. En stationnaire, la croissance du décollement aboutit au décrochage du diffuseur, et compromet les performances de l'étage de compression et finalement la stabilité numérique. L'exploitation des résultats instationnaires permet de préciser le comportement temporel de l'écoulement : l'étendue du décollement fluctue sous l'effet du défilement des ondes de pression générées par l'interaction rouet-diffuseur, mais les trajectoires des particules fluides impliquées dans le décollement sont en accord avec les lignes de courant du champ de l'écoulement moyenné temporellement. Le décollement instationnaire est fixe, et sa topologie correspond à celle prévue par les simulations stationnaires. En particulier, le lieu du décollement est prévu de façon similaire par les modèles stationnaires et instationnaires. Une stratégie d'aspiration est ensuite développée sur la base de ces observations : une fente de prélèvement est positionnée au voisinage du col de séparation principal, dont le lieu correspond à celui du maximum du gradient de pression adverse stationnaire. Cette stratégie est implémentée au sein des modèles numériques stationnaires et instationnaires. En stationnaire, un prélèvement de 1 % de la valeur totale du débit traversant le rouet permet un contrôle total du décollement dans le diffuseur, et conduit à une augmentation significative de la plage de stabilité numérique. La réduction du débit de prélèvement à 0,3 % du débit total permet un contrôle partiel du décollement, et conduit également à une augmentation de la plage de stabilité numérique. En instationnaire, le décollement de coin initial est contrôlé. Mais les résultats mettent en évidence le rôle majeur joue par le défilement des ondes de pression le long des aubages du diffuseur. Celles-ci se renforcent au passage du col du diffuseur, et engendrent l'existence d'un important gradient de pression adverse instantané. Ce maximum du gradient de pression instantané conduit au développement d'un nouveau décollement de coin, en aval de la fente de prélèvement, et la plage de stabilité des calculs instationnaires n'est pas augmentée. Ces résultats mettent en évidence la possibilité d'agir sur les décollements se produisant dans les diffuseurs radiaux à l'aide de la technique d'aspiration de la couche limite. [...]
