Simulation numérique (ANSYS 11.0) du refroidissement d’une aube turbine (turbo réacteur CFM 56-5C)

Abstract

Résumé Ce mémoire présente une étude numérique utilisant la méthode des volumes finis pour calculer le processus tridimensionnel du refroidissement par film .Ces travaux ont pour objectif le développement du modèle de prédiction de refroidissement turbine à gaz dans un moteur d’avion par l’utilisation du code de calcul ANSYS 11.0. Un motoriste a un objectif principal: augmenter le rendement d’un moteur d’avion en accord avec les normes en vigueur. L’augmentation de la température des gaz d’échappement par la chambre de combustion ou par un post combustion est une réponse à cette contrainte. Malheureusement, Les conditions ainsi imposées aux premiers étages de la turbine sont bien au-dessus des températures maximums admissibles par les matériaux de la machine, d'où la nécessité d'appliquer un refroidissement efficace sur les parties fortement sollicitées en température. Le bureau d’´etudes doit concevoir des structures capables de résister à ces différentes sollicitations thermiques sur les turbines a gaz. Dans cette étude, nous nous concentrons plus particulièrement sur le refroidissement par film d’air appelé film cooling en adoptant des orifices d’injection de forme cylindrique.

Abstract This memory presents a numerical study using the method of volumes finished to calculate the three-dimensional process of cooling by film. This work aims at the development of the models of prediction of cooling gas turbine in an engine of plane by the use of the computer code ANSYS 11.0. Indeed, in order to remain a competitive actor, a motor mechanic has a principal objective: to increase the output of an engine of plane in agreement with the standards in force The increase in the temperature of exhaust fumes by the combustion chamber or a post combustion is an answer a this constraint. Unfortunately, the conditions thus imposed on the first floors of the turbine are well above the acceptable temperatures maxima by materials of the machine, from where need for applying an effective cooling to the parts strongly requested in temperature. The office of ' studies must conceive structures able to resist these various requests thermal on gas turbine. In this study, we concentrate more particularly on cooling by films air called film cooling by adopting openings of cylindrical injection of form.