Caractérisation d'un moyen d'essai pour sollicitations thermiques d'une aube de turbine en condition statique

Abstract

TITRE DU TRAVAIL : CARACTERISATION D’UN MOYEN D’ESSAI POUR SOLLICITATIONS THERMIQUES D’UNE AUBE DE TURBINE EN CONDITION STATIQUE. Noms : FOTSO PATE Prénom : Christophe Section : Mécanique Année Académique : 2017-2018 Nom du promoteur : Pr. BOZET Jean Luc Les objectifs de ce travail de fin d’étude est de caractériser le banc d’essai au niveau performances thermiques, de mesurer le gradient thermique éventuellement disponible sur la longueur de l’aube. Il est aussi question de terminer la conception du banc d’essai afin qu’il puisse effectivement reproduire les sollicitations subies par l’aube au cours de son fonctionnement. Pour poursuivre ces objectifs, nous définissons des paramètres importants tels que la consigne de puissance et la pression d’air qui entre dans le banc d’essai. Ces paramètres sont modifiés au cours des essais afin d’évaluer leurs influences. Une conduite de refroidissement à l’air est installée par nos soins afin de créer le gradient de température. Nous utilisons les applications NX et SAMCEF afin de procéder aux simulations numériques du dispositif conçu pour l’excitation de l’aube en condition dynamique. Les résultats qui sont obtenus montrent bien que le banc est capable de fournir une température de 800◦C aux aubes et le gradient escompté n’est pas obtenu. La solution conçue pour réaliser les essais en condition dynamique permet de solliciter l’aube jusqu’à la fréquence de 2000 Hz. Au terme de ce travail, nous estimons que si les objectifs au niveau des performances thermiques du banc sont atteints, il n’en demeure pas moins que la solution proposée pour l’excitation dynamique reste un compromis entre les contraintes thermiques et la fréquence maximale de sollicitation de l’aube. L’obtention du gradient désiré sur l’aube nécessite l’installation d’un dispositif de contrôle du débit et la température de l’air qui entre dans le banc d’essai.