Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
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Instabilités et instationnarités dans les turbomachines

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Animation : Xavier Ottavy et Jérôme Boudet

Les recherches relevant de cette thématique, en continuité avec celles réalisées dans le quadriennal précédent, s’appliquent aux écoulements à grands nombres de Reynolds [105 ; 106] pour une large plage de nombres de Mach [0,1 ; 2]. Les travaux sont organisés autour de la caractérisation des structures génératrices d’instationnarité, depuis les plus petites échelles liées à la turbulence, à celles du canal inter-aubes liées aux écoulements secondaires (tourbillon de jeu, décollement de coin, onde de choc…), et jusqu’aux échelles liées au système (transitoire, pompage). L’objectif principal est de comprendre la génération de ces structures, leur développement sous l’influence des effets de rotation et de compressibilité, leur transport, leurs interactions et leur rôle dans le déclenchement des instabilités aérodynamiques.

Test

L’utilisation et le développement de simulations numériques (méthodes numériques et modélisation de la turbulence) pour les écoulements en turbomachines sont indispensables pour la caractérisation de ces interactions. Différentes approches sont développées : des simulations LES pour les interactions de type turbulence/écoulements secondaires, des simulations URANS pour les interactions entre les roues (rotor/stator) et des simulations couplant URANS 3D et 1D pour les interactions roues/système. Ces développements numériques se font en parallèle d’expérimentations qui s’appuient notamment sur de nouveaux moyens d’essais (cf. programmes P1 et P2). La conjonction des résultats numériques et expérimentaux permettra de quantifier l’instationnarité des écoulements avec des niveaux de précision de plus en plus élevés et de détecter des phénomènes physiques très fins tels que les précurseurs d’instabilités.

Voir en ligne : www.turbo.com