Influence des propriétés mécaniques du revêtement abradable sur l'interaction rotor/stator

Résumé : L'optimisation des performances des turbomachines est en grande partie associée à la réduction des jeux entre parties fixes et tournantes de la structure. La inimisation de ces jeux permet notamment demaximiser le taux de compression du fluide d'un étage à l'autre et a ainsi un effet significatif sur le rendement global de la turbomachine. En contre-partie de la diminution des jeux de fonctionnement, les contacts entre les différents composants de la structures sont logiquement plus fréquents. Afin d'éviter des configurations pour lesquelles ces contacts pourraient s'avérer destructeurs, les concepteurs des turbomachines ont été amenés à considérer l'utilisation d'un revêtement abradable entre le sommet des aubes et le carter environnant. L'ajout de ce matériau permet de réduire les dégâts causés par des contacts directs aubes/carter et également d'ajuster les jeux de fonctionnement. Cette étude a pour but d'évaluer l'influence des propriétés mécaniques du matériau abradable sur la simulation d'un cas de contact aube/abradable. À partir d'un modèle éléments finis industriel 3D, une méthode de réduction modale (reposant sur laméthode de Craig-Bampton) permettant de prendre en compte les effets centrifuges appliqués sur l'aube est utilisée pour réduire les temps de calculs. Le carter, supposé parfaitement rigide, est ovalisé de façon à initier le contact puis les simulations temporelles sont effectuées en faisant varier la vitesse de rotation de l'aube ainsi que les propriétés mécaniques du matériau abradable. Les résultatsmettent en évidence la grande dépendance du niveau de vibration de l'aube aux propriétés mécaniques du revêtement abradable et notamment à son module d'Young. Contrairement à ce qu'une première approche intuitive pourrait laisser imaginer, les résultats présentés montrent que l'ajout d'un revêtement abradable n'est pas une condition suffisante pour diminuer l'amplitude des vibrations de l'aube.
Type de document :
Communication dans un congrès
ASME Turbo Expo 2011, Jun 2011, Vancouver, Canada. pp.GT2011-4518, 2011
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00616524
Contributeur : Alain Batailly <>
Soumis le : lundi 22 août 2011 - 21:37:01
Dernière modification le : mardi 23 août 2011 - 08:03:39
Document(s) archivé(s) le : vendredi 25 novembre 2011 - 12:00:07

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  • HAL Id : hal-00616524, version 1

Citation

Alain Batailly, Mathias Legrand, Christophe Pierre. Influence des propriétés mécaniques du revêtement abradable sur l'interaction rotor/stator. ASME Turbo Expo 2011, Jun 2011, Vancouver, Canada. pp.GT2011-4518, 2011. <hal-00616524>

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