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Étude numérique du refroidissement par film : phénomènes de base et application à la protection thermique des aubes de turbines
L'objet de cette thèse concerne le refroidissement par film des aubes de turbines. La simulation numérique nous a permis d'étudier dans le détail les phénomènes d'interaction entre écoulement principal et jets de refroidissement. A cet effet, les équations de bilan des écoulements tri...
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| Auteurs principaux : | , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Étude numérique du refroidissement par film : phénomènes de base et application à la protection thermique des aubes de turbines / Christophe Duchêne; sous la direction de H. Peerhossaini |
| Publié : |
1995 |
| Description matérielle : | 1 vol. (258 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences appliquées : Nantes : 1995 |
| Sujets : | |
| Documents associés : | Reproduit comme:
Etude numérique du refroidissement par film |
| Particularités de l'exemplaire : | BU Sciences, 95 NANT 2118 : Titre temporairement indisponible à la communication |
| Résumé : | L'objet de cette thèse concerne le refroidissement par film des aubes de turbines. La simulation numérique nous a permis d'étudier dans le détail les phénomènes d'interaction entre écoulement principal et jets de refroidissement. A cet effet, les équations de bilan des écoulements tridimensionnels, compressibles et turbulents sont intégrées sur des maillages composés de sous-domaines structures. La première partie de ce travail présente la méthode numérique utilisée: schémas numériques, modélisation de la turbulence et des échanges pariétaux. On s'efforce dans une deuxième partie d'analyser le refroidissement par film en partant de la configuration la plus simple puis en intégrant progressivement l'ensemble des facteurs qui entrent en jeu dans les moteurs. On étudie en premier lieu l'interaction entre un jet unique et un écoulement sur une plaque plane. Ceci nous a permis d'analyser en détail la zone d'émission et de mettre en évidence les processus tourbillonnaires induits. Apres avoir précisé la notion de coefficient d'échange, on quantifie l'effet des différents paramètres sur l'efficacité de refroidissement. On aborde ensuite le cas ou une rangée d'évents contribue au refroidissement et on présente un modèle analytique qui décrit le phénomène d'induction tourbillonnaire. En vue d'étendre ce travail à des configurations plus réalistes on s'attache à décrire l'influence des effets inertiels sur le refroidissement. A ce titre, l'accélération de l'écoulement principal, la courbure de la paroi puis la rotation sont successivement étudiées. On s'intéresse enfin au refroidissement par film dans le cas du passage interaube. Ce dernier point a fait l'objet de comparaisons qui révèlent un bon accord entre la simulation numérique et les résultats expérimentaux. Notre conclusion s'exprime sous forme de bilan et de perspectives. |
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| Variantes de titre : | Numerical simulation of film cooling: basic phenomena and application to gas turbine blade thermal protection |
| Notes : | Partenaire(s) de recherche : École centrale de Nantes |
| Bibliographie : | Bibliogr. 150 réf. |