Contribution à l'analyse de l'écoulement dans un compresseur centrifuge transsonique avec pales intercalaires

Contribution to the flow field analysis within a splittered transonic centrifugal compressor

• Auteur / Autrice : Ingrid Claudin
• Direction : Francis Leboeuf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Compresseurs

Résumé

Une analyse du champ aérodynamique à l'amont et à l'intérieur de la roue mobile d'un compresseur centrifuge transsonique avec pales intercalaires conçu et réalisé par Turbomeca a été menée à partir de résultats obtenus par vélocimétrie laser l2f - 2d. Elle a comporté trois phases essentielles : l'expérimentation, l'étude analytique et la confrontation des résultats expérimentaux avec différentes simulations numériques : cadet et canari développées par l'ONERA. La technique d'analyse a consisté en l'application de modèles analytiques, notamment le modèle couplé de starken qui a permis de conforter entre autre, la fiabilité des mesures en amont de la roue mobile. Par contre le modèle d'échelle de similitude de chen pour le jeu n'est pas valide en configuration d'écoulement haute vitesse. Dans cette étude, plusieurs structures d'écoulement ont été mises en évidence. La configuration de choc au bord d'attaque des aubes principales est quasi-attachée. Un phénomène caractéristique des écoulements en compresseur transsonique a été observé. Dans la partie inductrice, l'écoulement est dominé par les effets potentiels, tandis que dans la partie quasi-radiale, les effets visqueux sont prépondérants. Grace à des calculs d'ordre de grandeur des différents termes de l'équation de transport de la verticité #s, la mise en évidence de la prédominance de la force de coriolis, dans cette machine, est établie. Des zones de déficit de vitesse méridienne sont déterminées et résultent de l'accumulation de fluide à faible énergie induite par ces structures tourbillonnaires et non d'un décollement tridimensionnel des couches limites comme décrit dans la structure classiquement dénommée jet/sillage. Leur localisation dans le passage inter-aubes semble fortement lié aux effets de jeu.