Étude des vibrations des réseaux de transport de gaz dans l'industrie de l'aluminium
Auteur / Autrice : | Antoine David |
Direction : | Nicolas Dauchez |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique Avancée |
Date : | Soutenance le 13/05/2016 |
Etablissement(s) : | Compiègne |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Unité de recherche en mécanique acoustique et matériaux / Laboratoire Roberval |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Les gaines rectangulaires utilisées dans les réseaux de transport de gaz, notamment dans l'industrie de l'aluminium, sont soumises à des excitations provenant du flux s'écoulant à l'intérieur. Ce travail de thèse vise à comprendre quels sont les phénomènes impliqués dans la vibration des gaines rectangulaires de transport de gaz. Dans un premier temps nous présentons un modèle semi-analytique de gaine rectangulaire homogène basé sur le couplage de 4 plaques. Cette modélisation nous permet ainsi de définir les caractéristiques modales de la gaine. Ce modèle a été validé expérimentalement et numériquement par un code élément-finis. Dans un second temps, nous appliquons diverses excitations aérodynamiques et aéroacoustiques à notre gaine afin de déterminer quelles sont les contributions prépondérantes. Les comparaisons entre les résultats numériques et expérimentaux dans le cas d'un écoulement en gaine droite montrent que les contributions aéroacoustiques sont prépondérantes. Les mêmes tendances ressortent lors d'essais dans des configurations en coude, sauf à proximité de celui-ci où les sources aérodynamiques sont également importantes. Pour finir, nous appliquons ces recherches à une gaine rectangulaire utilisées dans l'industrie de l'aluminium. Nous constatons que le modèle que nous avons développé permet d'obtenir des tendances sur la réponse vibratoire de la gaine et met de nouveau en avant l'importance des contributions de type aéroacoustiques. Des pistes de réduction des niveaux vibratoires sont explorées et notamment celles de l'impact des paramètres géométriques de la structure.