Contribution à l'analyse de l'écoulement et des transferts convectifs dans un espace annulaire lisse ou encoché : application à un entrefer de moteur électrique rapide

Contribution to flow and heat transfer numerical analysis in a smooth or a grooved annulus. Application to an high speed electric motor air gap

• Auteur / Autrice : Isabelle Peres
• Direction : Jean-Bernard Saulnier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Thermique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mouvement rotatoire

Chaleur -- Convection

Résumé

Ce travail est axe autour de l'etude de l'ecoulement et des transferts de chaleur dans un espace annulaire lisse ou encoche, de type entrefer de moteur electrique a grande vitesse de rotation. Il est surtout base sur des simulations numeriques comparees a quelques resultats experimentaux lorsque l'entrefer est encoche. L'ecoulement peut etre du a la seule rotation du cylindre interne, au debit axial ou a la combinaison des deux. Une analyse bibliographique a d'abord montre de tres fortes carences lorsque l'espace annulaire est encoche et des contradictions lorsqu'il est lisse. Cette etude est scindee en plusieurs etapes de complexite croissante, visant a s'assurer de la qualite des resultats obtenus, et a servir de references les unes par rapport aux autres. La premiere concerne un ecoulement uniquement du a la rotation dans un espace annulaire lisse. Un lien tres etroit entre les comportements dynamiques et thermiques de l'ecoulement lorsque la vitesse de rotation augmente a pu etre mis en evidence. Lorsqu'un debit axial est superpose, les effets de la rotation sont sous-estimes par rapport aux resultats bibliographiques disponibles. L'ecoulement combine dans l'entrefer encoche est comparable a celui mesure alors que le niveau moyen des transferts thermiques ne l'est pas. Les ecarts locaux ou globaux observes semblent imputables aux hypotheses utilisees pour les simulations. L'etude parametrique suivante a montre que les caracteristiques de l'ecoulement et des transferts thermiques sont facilement correlables, soit a la composition des vitesses, soit a leur rapport. Quant a la presence des encoches, selon la caracteristique de l'ecoulement ou des transferts convectifs concernee, il semble qu'elle puisse ou non avoir un impact positif sur le comportement de l'entrefer. Ces tendances demandent toutefois a etre qualifiees par des simulations et des essais experimentaux supplementaires