L’Application de la méthode des singularités pour la simulation aérothermique des écoulements bidimensionnels autour des aubes turbines

Abstract

L'amélioration des performances des turbines à gaz en général ou des turboréacteurs en particulier nécessite des augmentations du rapport de pression et de la température d'entrée de turbine. En conséquence, l'étage de turbine haute pression moderne fonctionne dans un environnement de pression et de température très hostile. Afin de répondre à ces exigences avec un coût, un poids et une durabilité acceptables, le refroidissement de la turbine a été réduit à une utilisation pratique. L'objectif de cette étude est de déterminer la distribution de coefficient de convection et de la température sur l'aube de turbine avec une étude de simulation bidimensionnelle de refroidissement par convection interne. Nous avons d'abord apporté une modification à un programme de calcul FORTRAN déterminant les performances aérodynamiques, sur les profils d’aubes isolées, afin de tenir compte des effets d’interférences pour le cas d’une grille d’aubes ou cascades linéaires. Puis, en utilisant des corrélations de transfert de chaleur, on détermine le coefficient de convection externe sur l’aube. En plus, nous avons conduit des simulations sur Gambit et Ansys-19 avec le code de calcul Fluent en vue de comparer nos résultats. Les résultats trouvés sont proches pour les trois méthodes de simulations, particulièrement pour le calcul aérodynamique. Tandis que pour le transfert de chaleur, malgré certaines différences constatées, les résultats présentent de bonnes tendances.