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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Soutenance de thèse ECL

Valdo Pagès

Lundi 13 décembre 2021, 13h45, Amphi 203, bât W1, ECL

Valdo Pagès

Conception du fan UHBR ECL5 pour une analyse des mécanismes d’interactions multi-physiques à l’origine du flottement

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Composition du jury
- X. AMANDOLESE, Maître de Conférences, EPN04 - Ingénierie Mécanique & Matériaux - 2 rue Conté - 75141 Paris cedex 03
- E. GONCALVES, Professeur, ISAE-ENSMA - Téléport 2 - 1 avenue Clément Ader - BP 40109 - 86961 Futuroscope Chasseneuil cedex
- J-C. CHASSAING, Professeur, Sorbonne Université - Institut Jean Le Rond d’Alembert (case 162) - 4 place Jussieu - 75252 Paris cedex 05
- E. SADOULET-REBOUL, Maître de Conférences, Mécanique Appliquée (UFC) - 24 rue de l’Epitaphe - 25000 Besançon
- P. FERRAND, Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire de Mécanique des Fluides et Acoustique - Ecole centrale de Lyon
- P. DUQUESNE, Maître de Conférences, Laboratoire de Mécanique des Fluides et Acoustique - Ecole centrale de Lyon
- L. BLANC, Maître de Conférences, Laboratoire de Tribologie et de Dynamique des Structures - Ecole centrale de Lyon
- S. AUBERT, Professeur, Laboratoire de Mécanique des Fluides et Acoustique - Ecole centrale de Lyon

Résumé

L’évolution des fans tend vers de nouvelles architectures qui les rendent plus sensibles aux instabilités aéroélastiques. Le flottement est une de ces instabilités. Elle se produit lorsque l’échange d’énergie entre le fluide et la structure est déstabilisant. Un tel échange d’énergie est causé par les fluctuations de l’écoulement qui sont induites par la vibration de la roue aubagée et réciproquement. L’enjeu de ce travail est d’améliorer la compréhension des mécanismes menant à l’émergence du flottement dans un fan à très fort taux de dilution (UHBR).

L’étude porte sur le fan transsonique ECL5, un nouveau cas test ouvert dédié à la compréhension des instabilités dont la conception a été finalisée au cours de ces travaux et qui doit être testé sur le banc d’essai ECL-B3. Elle est menée au moyen de simulations instationnaires linéarisées de l’écoulement (LRANS) des fluctuations dues à la vibration des aubes. Elle consiste à identifier la chaîne de causalité entre les sources, origine des fluctuations de l’écoulement, et les récepteurs, lieu des principaux échanges d’énergie.

Une analyse fine des fluctuations de l’écoulement est réalisée pour différentes topologies d’écoulement transsoniques et différents modes vibratoires. Il est mis en évidence que la stabilité aéroélastique est pilotée par un nombre restreint de mécanismes élémentaires, malgré les caractéristiques tri-dimensionnelles du fan (variation d’incidence, variation de section de passage, variation de cambrure). A ces mécanismes quasi-stationnaires s’ajoute l’influence des conditions de propagation des ondes de pression, qui est explicitée.

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Fan ECL5

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