etude numérique et expérimentale d’un …...etude numérique et expérimentale d’un...
Post on 26-Jun-2020
14 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Etud
e nu
mér
ique
et e
xpér
imen
tale
d’u
n co
mpr
esse
ur a
spiré
GO
DA
RD
Ant
oine
–O
NE
RA
–D
AA
PB
UR
GU
BU
RU
Sté
phan
e–
ON
ER
A –
DA
AP
LEB
ŒU
F Fr
anci
s –
Eco
leC
entra
leLy
on –
LMFA
–U
MR
550
9 C
NR
SB
AR
IOFr
anço
is –
Eco
leC
entra
leLy
on –
LMFA
–U
MR
5509
CN
RS
23/1
0/20
07
Réun
ion
GDR
2502
3
Plan
de
la p
rése
ntat
ion
I –In
trod
uctio
n au
pro
blèm
e
II–R
éalis
atio
n ex
périm
enta
les
actu
elle
s
III–
Diff
useu
r asp
iréIII
-1–
Mét
hodo
logi
e
III-2
–R
ésul
tats
III-3
–C
oncl
usio
ns e
t per
spec
tives
IV –
Gril
le a
spiré
eIV
-1–
Mét
hodo
logi
e
IV-2
–R
ésul
tats
IV-3
–C
oncl
usio
ns e
t per
spec
tives
4
I -In
trod
uctio
n au
pro
blèm
e
TTO
-DA
RPA
Tec
h 99
TTO
-DA
RPA
Tec
h 99
AFR
L-00
étag
e cl
assi
que
étag
e as
piré
enco
mbr
emen
t
mas
se
coût
s
La c
once
ptio
n ac
tuel
le d
es c
ompr
esse
urs
de tu
rbor
éact
eurs
dem
ande
des
taux
de
com
pres
sion
plu
s él
evés
par
éta
geC
epen
dant
des
pro
blèm
es d
e co
uche
lim
ite a
ux p
aroi
s su
bsis
tent
L’as
pira
tion
des
couc
hes
limite
s pa
riéta
les
perm
et d
’aug
men
ter l
a ch
arge
aé
rody
nam
ique
des
com
pres
seur
s (~×2
)
5
Val
oris
atio
n de
l’ai
r asp
irépo
ur le
refro
idis
sem
ent d
es p
alie
rs e
t tur
bine
HP
Exp
ansi
on d
u do
mai
ne d
e co
ncep
tion,
app
ariti
on d
e no
uvel
les
cont
rain
tes
Vis
ion
diffé
rent
e de
l’ar
chite
ctur
e m
oteu
r
Néc
essi
téde
déf
inir
de n
ouve
aux
critè
res
et n
ouve
lles
mét
hode
s de
con
cept
ion
refro
idis
sem
ent
I -In
trod
uctio
n au
pro
blèm
e
6
NA
SA-G
RC
AFR
L-00
Com
pres
seur
sup
erso
niqu
e as
piré
(MIT
/NA
SA),
RPi
= 3,
4 ; M
= 1
,5 NASA-GRC
Com
pres
seur
sub
soni
que
aspi
ré(M
IT),
RPi
= 1,
6 ; M
= 0
.95
MIT
MIT
II–
Réa
lisat
ions
exp
érim
enta
les
actu
elle
s
7Prob
lèm
esP
ositi
on fe
nte
très
sens
ible
aux
con
ditio
ns d
e fo
nctio
nnem
ent (
déco
llem
ent)
Taux
d’a
spira
tion
dépe
nd d
es c
arac
téris
tique
s de
cou
che
limite
diffu
seur
2D
para
mét
réen
cou
rbur
e et
diff
usio
nC
alcu
ls R
AN
S, t
urbu
lent
s, s
tatio
nnai
res
de M
e =
0,55
à0,
85
Stra
tégi
e de
con
trôl
e de
l’éc
oule
men
t
Cas
d’é
tude
Con
trôl
e pa
ssif
:ren
dre
la p
ositi
on d
u po
int d
e dé
colle
men
t ins
ensi
ble
àM
eav
ec c
ourb
ure
et d
iffus
ion
pres
crite
s
Con
trôl
e “a
ctif”
:dét
erm
iner
la p
ositi
on fe
nte
min
imis
ant l
e ta
ux d
’asp
iratio
n né
cess
aire
au
reco
llem
ent (
taux
effi
cace
)
Obj
ectif
spo
sitio
n fe
nte,
taux
d’a
spira
tion
cour
bure
, diff
usio
n
III-D
iffus
eur a
spiré
Mét
hodo
logi
e
8
S
s C
s/S
κ/A
e
A/A
e
Ae
As
Type
II
TypeI
Ae
As
c κ=
20
c κ=
5
Diff
useu
r cou
dé, p
aram
étré
en c
ourb
ure
et d
iffus
ion
Cou
rbes
de
Béz
ier
Dév
iatio
n : 7
0°Fi
xe :
As/A
e=
2V
aria
ble
: Cκ=
S /
s c
s/S
c κ=
20c κ
= 10
c κ=
5
cour
bure
κ
diffu
sion
A
III-D
iffus
eur a
spiré
Mét
hode
s nu
mér
ique
s (1
/2)
TypeI
9
Mai
llage
sch
imèr
epo
ur c
onfig
urat
ions
asp
irées
Diff
useu
r: 3
45×4
5 po
ints
Fent
e: 6
5×81
poi
nts
y+=
0,6
(moy
enne
)M
odèl
ede
turb
ulen
ce :
RS
M -
SS
G
III-D
iffus
eur a
spiré
Mét
hode
s nu
mér
ique
s (2
/2)
10
MAve
c as
pira
tion
Cq
= 3.
1 %
a
M
b c
Sans
asp
iratio
n
III-D
iffus
eur a
spiré
Rés
ulta
ts (1
/2)
C κ=
20 ⇒
∆sd
≤0,5
%*S
11
Varia
tions
de
Cq
en fo
nctio
n de
la p
ositi
on d
e fe
nte
et d
e M
e
III-D
iffus
eur a
spiré
Rés
ulta
ts (2
/2)
Cq
= 3,
6%C
q=
3,1%
Cq
= 3,
9%di
ffusi
on ty
pe II
Cq
= 3,
2%C
q=
3,2%
Cq
= 3,
8%di
ffusi
on ty
pe I
posi
tion
« c
»po
sitio
n «
b»
posi
tion
« a
»
Cq
= 3,
1%C
q=
3,2%
Cq
= 3,
2%di
ffusi
on ty
pe II
+pos
ition
« b
»
Cq
= 3,
2%C
q=
3,2%
Cq
= 3,
2%di
ffusi
on ty
pe I
+pos
ition
« b
»
Me =
0.75
Me =
0.65
Me =
0.55
La p
ositi
on o
ptim
ale
d’as
pira
tion
est j
uste
apr
ès le
déc
olle
men
t
Le ta
ux e
ffica
ce d
’asp
iratio
n es
t qua
si in
sens
ible
au
nom
bre
de M
ach
amon
t
12
Une
forte
cou
rbur
e et
une
forte
diff
usio
n co
uplé
es:
-re
stre
igne
nt la
mig
ratio
n du
poi
nt d
e dé
colle
men
t àun
inte
rval
le é
troit
-dé
term
inen
t la
posi
tion
du p
oint
de
déco
llem
ent
-dé
term
inen
t le
taux
effi
cace
d’a
spira
tion
(car
acté
ristiq
ues
de c
ouch
e lim
ite)
-re
nden
t le
taux
d’a
spira
tion
quas
i ins
ensi
ble
au n
ombr
e de
Mac
h en
trée
La g
éom
étrie
des
bor
ds d
e fe
nte
est a
ussi
impo
rtant
e
La s
traté
gie
de c
once
ptio
n fo
urni
t un
cont
rôle
de
l’éco
ulem
ent p
ertin
ent
III-D
iffus
eur a
spiré
Con
clus
ions
et p
ersp
ectiv
es
13
Diff
useu
r : 3
45×4
5 pt
sFe
nte
: 63×
97 p
tsy+
= 0,
6 (m
oyen
ne)
Mod
èle
de tu
rbul
ence
: R
SM
-S
SG
Mai
llage
sch
imèr
epo
ur c
onfig
urat
ions
asp
irées
III-D
iffus
eur a
spiré
Rés
ulta
ts c
ompl
émen
taire
s (1
/2)
14
Con
tour
s de
nom
bre
de M
ach
Cq
:3.1
%
2
.6 %
Les
bord
s ar
rond
is d
imin
uent
le ta
ux d
’asp
iratio
n
III-D
iffus
eur a
spiré
Rés
ulta
ts c
ompl
émen
taire
s (2
/2)
15
IV -
Gril
le a
spiré
eM
étho
dolo
gie
Prob
lèm
esD
éter
min
er le
s no
uvel
les
limite
s de
l’es
pace
de
conc
eptio
nA
dapt
er le
s m
étho
des
num
ériq
ues
pour
gén
érer
les
prof
ils
grille
2D
para
mét
rée
en c
ourb
ure
et d
iffus
ion
Cal
culs
RA
NS
, tur
bule
nts,
sta
tionn
aire
s à
Me =
0,5
; pou
r une
dév
iatio
n de
60°
Stra
tégi
e
Cas
d’é
tude
Obj
ectif Con
cevo
ir un
e gr
ille d
’aub
es p
lane
asp
irée
forte
men
t cha
rgée
Met
tre e
n pr
atiq
ue le
s ré
sulta
ts o
bten
us a
vec
le d
iffus
eur a
spiré
App
rofo
ndir
l’étu
de b
iblio
grap
hiqu
e su
r les
éco
ulem
ents
déc
ollé
s et
la
conc
eptio
n d’
auba
ges
16
IV -
Gril
le a
spiré
eC
once
ptio
n av
ec a
spira
tion
tan
(λ) =
3* [d
τ w/d
x] /
[dP
/dx]
cour
bure
+ d
iffus
ion
Con
figur
atio
n dé
collé
e sa
ns a
spira
tion
Con
figur
atio
n «
reco
llée
»av
ec a
spira
tion
Forte
var
iatio
n de
cou
rbur
e ⇒
rest
rein
t la
varia
tion
le p
oint
de
déco
llem
ent
Forte
diff
usio
n ⇒
déte
rmin
e la
pos
ition
du
poin
t de
déco
llem
ent
Taux
de
diffu
sion
& m
inim
um d
e co
urbu
re ⇒
déte
rmin
ent l
’ang
le in
itial
λdu
dé
colle
men
t
Asp
iratio
n ⇒
eloi
gne
les
ligne
s de
cou
rant
de
la p
aroi
opp
osée
⇒ris
que
de
déco
llem
ent i
ntra
dos ⇒
limite
le ta
ux d
’asp
iratio
n
λ
Le g
radi
ent d
e pr
essi
on d
oit é
quilib
rer l
e gr
adie
nt d
e co
ntra
inte
s à
la p
aroi
Pour
lim
iter l
’ang
le d
e dé
colle
men
t
(AG
AR
DR
-741
)
17
IV -
Gril
le a
spiré
eM
étho
des
num
ériq
ues
(1/3
)
extra
dos
Prof
il as
piré
para
mét
réen
cou
rbur
e et
diff
usio
ndi
ffusi
on
intra
dos
18
IV -
Gril
le a
spiré
eM
étho
des
num
ériq
ues
(2/3
)
Cou
rbes
B-s
plin
es
x κm
in/ c
= 0
.43
α 1=
+60°
, α2
= 0°
, ∆α
= 60
° γ
= 26
°σ
= 2,
48σ a
xial
e=
1,98
Me
nom
inal
= 0
,5C
p
Cax
iale
γ
Car
acté
ristiq
ues
de la
gril
le
19
IV -
Gril
le a
spiré
eM
étho
des
num
ériq
ues
(3/3
)M
ailla
ges
chim
ère
pour
con
figur
atio
ns a
spiré
es
Can
al+a
ube
: 270
00pt
sFe
nte
: 300
0pt
sy+
= 1
(moy
enne
)M
odèl
e de
turb
ulen
ce :
RS
M -
SS
G
20
IV -
Gril
le a
spiré
eR
ésul
tats
san
s as
pira
tion
Nom
bre
de M
ach
-Nom
inal
Non
con
verg
ence
des
cal
culs
RA
NS
dus
aux
forts
déc
olle
men
ts
x d/ c
= 0
.425
; x Κ
min
/ c =
0.4
3
21
IV -
Gril
le a
spiré
eR
ésul
tats
ave
c as
pira
tion
(1/4
)
D =
1 –
0,45
+ 0
,16
= 0,
71
Nom
bre
de M
ach
-Nom
inal
Con
verg
ence
des
cal
culs
dus
àla
rédu
ctio
n du
déc
olle
men
t
Cq
:1.5
%
22
Influ
ence
de
l’asp
iratio
n à
l’am
ont d
e la
fe
nte
jusq
u’à
20%
de
cord
e
III-G
rille
asp
irée
Rés
ulta
ts a
vec
aspi
ratio
n (2
/4)
Coe
ffici
ent d
e pr
essi
onC
p -N
omin
al
fent
e
Forte
ac
célé
ratio
n ju
ste
à l’a
mon
t de
la fe
nte
Cré
atio
n et
dé
velo
ppem
ent
d’un
e no
uvel
le
couc
he li
mite
à
l’ava
l de
la fe
nte
23
IV -
Gril
le a
spiré
eR
ésul
tats
ave
c as
pira
tion
(3/4
)
fent
e
Varia
tion
de C
q, ω
et D
F av
ec M
e
Me
= 0,
5
Me
= 0,
6
Me
= 0,
7Le
taux
d’a
spira
tion
est q
uasi
in
sens
ible
àM
epo
ur u
ne
mêm
e dé
viat
ion
0,75
0,73
0,71
DF
2,0%
1,9%
2,1%
ω1,
5%1,
5%1,
5%C
q
α 1=6
0°
0,7
0,6
0,5
Me
Pou
r un
ni
veau
de
pe
rtes
cana
l équ
ival
ent
24
IV -
Gril
le a
spiré
eR
ésul
tats
ave
c as
pira
tion
(4/4
)Va
riatio
n de
Cq,
ωet
DF
avec
α1
Prés
ence
d’u
n dé
colle
men
t à
l’intra
dos
⇒de
s pe
rtes
cana
l
Dim
inut
ion
des
perte
s ca
nal
au
prix
d’u
ne tr
ès fo
rte a
spira
tion
⇒pr
endr
e en
com
pte
les
perte
s pa
r asp
iratio
n
de C
qav
ec α
1
0,77
0,71
0,63
DF
1,7%
2,1%
3,0%
ω
2,8%
1,5%
1,1%
Cq
Me
= 0,
5
64°
60°
55°
α
25
IV -
Gril
le a
spiré
eC
oncl
usio
ns e
t per
spec
tives
Pro
pose
r une
déf
initi
on p
lus
glob
ale
des
perte
s (c
anal
+asp
iratio
n)
Aug
men
ter l
’épa
isse
ur d
u pr
ofil ⇒
supp
rimer
le d
écol
lem
ent i
ntra
dos
aux
faib
les
inci
denc
es
Pre
ndre
en
com
pte
géom
étrie
fent
e ⇒
bord
s ar
rond
is p
our d
imin
uer l
e ta
ux
aspi
ratio
n
Stra
tégi
e d’
aspi
ratio
n ef
ficac
e en
2D
pour
une
gril
le s
tato
rique
forte
men
t cha
rgée
(∆α 1
= 60
°, M
e=
0,5,
DF
= 0,
71,C
q=
1,5%
)
Taux
d’a
spira
tion
àm
ettre
en
rela
tion
avec
les
perte
s ca
nal p
our j
uger
des
pe
rform
ance
s
Forte
influ
ence
de
l’asp
iratio
n su
r la
couc
he li
mite
top related