Étude aérothermique dans les aubes turbines a canaux multi passe

Abstract

Résumé Les températures imposées aux aubes des premiers étages des turbines sont généralement très élevées, celles-ci exposent ces dernières à des effets thermiques néfastes poussant les constructeurs continuellement à améliorer les techniques de refroidissement des aubes. Il est vrai qu'en augmentant la température des gaz à l'entrée des turbines, on augmente les performances des machines et on améliore aussi la puissance et la consommation en carburant avec une réduction sensible des gaz polluants. Ainsi, la tendance générale actuelle des constructeurs est la conception des machines fonctionnant à des températures d'entrée de plus en plus élevées. Ceci a conduit par conséquent, à la recherche permanente de nouveaux matériaux à résistance thermique élevée et améliorer sans cesse les techniques de refroidissement. Cette tache se trouve conditionnée par une bonne et profonde compréhension du phénomène de transfert de chaleur dans les aubes turbines. La présente étude s'intéresse à la simulation numérique de l'écoulement avec échange (transfert) de chaleur dans les aubes à canaux multi-passes d'une turbine haute pression, la simulation est conduite au moyen du code Fluent, la turbulence est prise en compte à l'aide des modèles de turbulence (k-o, k-E). Abstract The temperatures imposed to first stage gas turbine blades are generally very high which exposes them to ominous thermal effects. That's why constructors continue to improve their blade cooling technics. Indeed, it's known that any increase in turbine entry temperature affects positively engine performances as well as power and fuel consumption with less pollutant. Therefore the actual general research tendency is to design new turbo engines working at more elevated entry temperatures. This amplifies the need to find new materials with higher thermal resistances as well as new turbine blade cooling techniques. These goals require a deep understanding of turbine blade heat transfer. The present study interested to the numeric simulation of the flow with the heat exchange in the blade with channels multi passes of a turbine high pressure, this simulation is conducted by means of the Fluent code, the turbulence is taken in to account while using the models of turbulence (k-w, k-E).