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

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Optimisation et contrôle en turbomachines

Cette thématique, plus récente au sein du groupe, bénéficie des analyses physiques antérieures qui ont conduit à une meilleure compréhension de la structure des écoulements en turbomachines. Il devient ainsi possible de proposer de nouveaux dessins d’aubages ou des dispositifs de contrôle passifs ou actifs. Ces travaux s’appuieront sur les outils numériques et expérimentaux présentés dans le bilan. Les objectifs poursuivis seront plus dans l’extension des domaines d’opérabilité des turbomachines que dans la performance pure en un point de fonctionnement. Deux axes de travaux seront entrepris ; ils concernent les développements numériques et les dispositifs de contrôle passifs et actifs :
- Développements numériques pour la conception optimale. L’approche originale de construction de bases de données à partir de méthodes de sensibilité d’ordre élevé a montré tout son potentiel pour des applications stationnaires en turbomachines, mais elle a aussi soulevé des problèmes de fond qui renvoient aux schémas et modèles utilisés pour la discrétisation numérique et la modélisation turbulente. Les développements seront poursuivis afin d’étendre les plages d’exploitation des paramètres (par couplage de bases de données, cokrigeage,...) et couvrir les mécanismes fréquentiels (aéroélasticité, aéroacoustique, contrôle actif,...).
- Dispositifs de contrôle. La conception des compresseurs axiaux ou centrifuges très chargés conduit inévitablement à générer des zones localisées décollées, génératrices de pertes et réduisant le domaine d’opérabilité. L’axe de recherche consiste à concevoir des dispositifs stationnaires ou instationnaires qui permettent de contrôler, voire de supprimer ces décollements sur une large plage de fonctionnement, et ce, sans réduire la charge. Les travaux en cours (décollement de coin) seront poursuivis et les stratégies de contrôle seront évaluées expérimentalement sur grille d’aubes et sur compresseur.