Etude des transferts thermiques générés par l'impact de jets sur une paroi plane ; application au refroidissement des moteurs aéronautiques

• Auteur / Autrice : Marion Jolly
• Direction : Jean-Jacques Vullierme
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergie, thermique, combustion
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chaleur -- Convection

Refroidissement

Avions -- Moteurs

Thermographie

Jets d'air

Résumé

Les deux principales configurations de refroidissement par impact de jets cylindriques, utilisees chez snecma pour refroidir respectivement le carter et les aubes de la turbine, ont ete modelisees experimentalement : (1) la configuration dite colliers a douche comprend deux rampes d'injection paralleles entre elles et disposees parallelement a la paroi d'impact plane. Apres impact, le fluide est libre de s'evacuer dans toutes les directions. (2) la configuration confinee est un canal plan dont l'une des parois est percee d'orifices d'injection. Apres impact, l'air injecte s'evacue unilateralement. Deux types de conditions amont sont envisageables : avec et sans ecoulement cisaillant initial. Les deux dispositifs experimentaux ont ete concus de maniere a pouvoir faire varier les principaux parametres geometriques et aerodynamiques gouvernant les transferts convectifs a la paroi d'impact : ecartement entre les parois d'injection et d'impact, pas entre les orifices d'injection, espacement entre les rangees d'orifices d'injection, vitesse de l'ecoulement d'injection et (configuration confinee) rapport entre la vitesse de l'ecoulement cisaillant initial et la vitesse de l'ecoulement d'injection. Une methode de determination des echanges thermiques a la paroi d'impact a ete mise au point et validee numeriquement. La paroi elle-meme est de type fluxmetrique et la mesure des temperatures surfaciques est realisee par thermographie infrarouge. La determination des coefficients locaux et moyens de l'echange convectif parietal a permis de preciser l'influence des differents parametres d'etude. Cette etude a ete completee par une premiere evaluation des possibilites du code mathilda, developpe par l'onera, pour calculer les ecoulements