Simulations multiphysiques couplées de turbines à gaz

Multiphysics coupled simulations of gas turbines

• Auteur / Autrice : Luis Miguel Segui Troth
• Direction : Laurent Gicquel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique des fluides
• Date : Soutenance le 14/11/2017
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Européen de Recherche et Formation Avancées en Calcul Scientifique (Toulouse)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Gourdain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Gicquel, Franck Nicoud, Karine Truffin, Tony Arts
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillaume Houzeaux, Edwin Van der Weide

Mots clés

Mots clés contrôlés

Turbulence

Analyse numérique

Turbomachines

Mots clés libres

Turbine haute pression

Méthodes Numériques

Injection de turbulence

High-pressure turbine

Numerical methods

Turbulence injection

Résumé

La résolution d’équations différentielles de divers degrés de complexité est nécessaire afin de simuler tous les phénomènes présents dans les écoulements complexes de turbomachine et en particulier les effets hors équilibre qui peuvent y jouer un rôle prépondérant. Aujourd’hui, seule l’approche LES (Large Eddy Simulation) sous forme totalement compressible permet d’obtenir avec une précision satisfaisante la physique associée aux écoulements réactifs et turbulents en géométrie complexe. Le travail porte sur la modélisation numérique et physique des échanges thermiques en proche paroi. Ce travail de thèse s'est appuyé sur le projet Européen COPA-GT dédié à la simulation numérique et multi-physique d'un moteur complet.

The resolution of differential equations of diverse degree of complexity is necessary to simulate the phenomena present in the complex turbomachinery flows and in particular, requires accounting for unsteady effects that may have a preponderant role. Today, only the LES (Large Eddy Simulation) fully compressible approach has the required accuracy to predict the physics associated to reactive and turbulent flows in such complex geometries. This work covers the numerical modelling of physics in the near-wall region of a high-pressure turbine blade with special focus on thermal predictions. This work was supported by the European project COPA-GT, dedicated to the numerical multi-physics simulation of a complete gas turbine.