Contribution a la prediction des performances globales et locales des grilles d'aubes : transition, developpement des sillages, interaction sillage couche limite, premieres comparaisons avec des resultats experimentaux obtenus en environnement machine severe

Contributions to the global and local performance prediction of cascades: transition, wake development, wake-boundary layer interaction and preliminary comparisons with measurements in severe turbomachine environment

• Auteur / Autrice : UMIT KUS
• Direction : Joël Chauvin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

Cette these, effectuee au lemfi (ura cnrs 1504), apporte une contribution au developpement d'un code de calcul robuste et rapide base sur la modelisation des ecoulements stationnaires, quasi-2d, non-decolles et surtout decolles, en grilles d'aubes. On a approfondi les connaissances de la physique des regions transitionnelles dans les couches limites d'extrados et d'intrados et ainsi ameliore la modelisation. On a developpe, valide et applique un modele d'evolution de sillages a l'aval des bords de fuite et un modele tenant compte de l'effet de ces sillages sur le comportement de la couche limite des aubes de la rangee aval traduisant l'interaction sillage couche limite. Valide du point de vue des performances globales et locales, le modele peut etre substitue aux correlations experimentales et est tres adapte a des etudes parametriques notamment pour guider le choix des conditions d'essais. Des etudes parametriques sur l'effet de la turbulence de l'ecoulement libre et de sillages et de la frequence reduite sur l'intermittence instationnaire periodique montrent que celle-ci evolue asymptotiquement et devient independante de taux de turbulence lorsque celui-ci depasse 5%. L'effet de la frequence reduite est localise au debut et a la fin du processus de transition. D'une maniere generale, l'effet de sillages ne domine que tout au debut de transition, la transition naturelle reprenant rapidement le pas. Les premieres comparaisons avec les essais effectues sur le compresseur de recherche du lemfi indiquent que le modele, tout en fournissant des indications precieuses sur le comportement global et local, n'est pas a meme de prendre totalement en compte l'environnement machine severe rencontre dans ces essais, etant donne notamment la non prise en compte des effets potentiels des rangees voisines. Cette prise en compte demanderait une approche beaucoup plus complexe