Simulation du control passif de l‟interaction Couche limite – Onde de choc dans les Ecoulements internes des turbomachines : Application aux aubages de compresseurs et de turbines transsoniques
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Date
2016
Authors
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Publisher
Université Larbi Ben M'hidi
Abstract
L‟Interaction onde de choc - couche limite est un phénomène fondamental dans la
dynamique des gaz que l'on observe dans de nombreuses situations pratiques, allant des
ailes d'avion transsonique aux véhicules hypersoniques et aux aubages dans les
turbomachines.
Ce type d‟‟interaction adjacent à la paroi d'un profil aérodynamique a un effet
intense sur la performance aérodynamique transsonique d'une aube en raison de
l'épaississement rapide des couches limites induites par l‟onde de choc.
La présence simultanée d'un gradient à haute pression, le cisaillement, la
recirculation relative à la courbure à proximité d'une surface solide ainsi que le
phénomène récurent et destructeur qu‟on appelle tremblement conduisent à une
structure de la turbulence complexe et fortement anisotrope. Et qui peut éventuellement
se répercuter sur les limites de stabilité et conduire à des problèmes de type
aéroélastique.
Dans ce mémoire, nous nous sommes intéressés à la simulation numérique de ce
type d‟interaction (fluide – structure) laquelle se manifeste généralement sur la paroi
extérieure (extrados) d‟un profil aérodynamique immergé dans un écoulement interne
compressible, instationnaire et transsonique. cette investigation est axée plus
particulièrement sur l‟application des mécanismes de contrôle passif, tel que les
configurations à cavité et à bosse , implantées sur les aubages des turbines et des
compresseurs du type transsonique , et ceci afin de réduire l‟intensité des différents
phénomènes complexes qui se manifestent dans ce genre d‟interactions et dont on peut
citer plus particulièrement : le tremblement, les battements, création de bulles sur la
paroi ( dead zone) , le décollement de la couche limite et les oscillations de l‟onde de
choc en position et enfin le plus important la génération de fortes fluctuations de
pression dans la zone décollée, qui peuvent provoquer la vibration de la structure soit
par la divergence de pression de bord de fuite ou l‟augmentation du coefficient de
traînée ou soit par la divergence de contraintes structurales
Description
Keywords
L‟interaction onde de choc, Couche limite, Transsonique, Tremblement, Aéroélastique, Contrôle passif.