Thèse en cours

Modélisation et simulation numérique de l'aérothermie des cavités sous distributeur de turbine et exploration de concepts de refroidissement avancés
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Auteur / Autrice : Jean-Hugues Beaux
Direction : Sofiane Khelladi
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Inscription en doctorat le 16/08/2021
Etablissement(s) : Paris, HESAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIFSE - Laboratoire d'Ingénierie des Fluides et des Systèmes Énergétiques
établissement de préparation de la thèse : Paris, ENSAM

Mots clés

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Résumé

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Les moteurs de futurs générations amènent de multiples problématiques inédites aux concepteurs de turbines. La zone d'étude de la thèse porte sur les cavités présentes sous les distributeurs de turbine. Des jeux radiaux entre les pièces tournantes et statiques se trouvent dans ces cavités et ils sont le siège d'écoulements de fuite. Ces débits résultent de la détente des gaz entre l'amont et l'aval des aubages successifs. De plus, des produits de combustion peuvent s'introduire dans ces cavités et leur température est incompatible des exigences de dimensionnement mécanique des disques de turbines. Ils sont donc mélangés avec des débits de refroidissement, prélevés en amont de la chambre de combustion. Par ailleurs, les nouvelles architectures à réducteur amènent des exigences mécaniques plus contraignantes, à combiner à une agression thermique plus sévères et des débits de fuites accentués. Dans ce cadre, l'objectif de la thèse est dans un premier temps de construire une méthodologie avec des modélisations CFD afin de progresser dans la compréhension des phénomènes intervenants dans ces cavités. Cette méthodologie sera validée par confrontation à des données expérimentales, disponibles dans la cadre du programme de recherche européen MAGPI. Enfin, la finalité de la thèse est d'évaluer numériquement des solutions innovantes visant à améliorer l'efficacité des systèmes de refroidissement et réduire leurs préjudices sur la performance de la turbine.