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Conference papers

Expériences et modèles pour la correction des mesures de température d'air par thermocouple dans un environnement radiatif confiné

Résumé : Les compartiments moteurs d'un turbo réacteur, compris entre le carter du moteur et les capots de la nacelle, sont le siège d'importantes sources de chaleur. Des systèmes de l'avion y sont installés : prélèvement d'air, générateur électrique, pompes hydrauliques, etc. L'intégration thermique de ces composants est un enjeu majeur des turbo réacteurs modernes. Pour évaluer les niveaux de température d'air qui circule dans cette zone, des mesures sont effectuées à l'aide de thermocouples protégés par des boucliers thermiques afin de limiter l'influence des transferts radiatifs. Cependant, les contraintes de place et le confinement ne permettent pas toujours de positionner les boucliers de manière idéale : ils peuvent être inclinés par rapport à la direction de l'écoulement et les thermocouples peuvent voir en partie des parois chauffées à haute température. L'étude présentée comporte deux parties. Tout d'abord, un banc expérimental composé d'une conduite cylindrique en inox dans laquelle de l'air circule jusqu'à 7 m/s (Re≈33000), et dont une partie de la paroi peut chauffer jusqu'à 300°C, est utilisé pour évaluer les erreurs qui sont commises sur la mesure de la température de l'air par thermocouple lorsque les boucliers thermiques sont installés de manière «conforme» et «non conforme». Les mesures sont effectuées pour des débits d'air et des températures de paroi variables et pour quatre montages différents des boucliers thermiques autour des thermocouples : pour un cas sans bouclier et pour les trois boucliers présentés sur la Fig. 1. Dans chaque cas, les surfaces de réponse des écarts entre les températures mesurée et réelle de l'air sont établies en fonction de la température de la paroi chauffée et de la vitesse de l'air. Dans la deuxième partie, un modèle théorique basé sur un bilan thermique entre échanges convectifs et radiatifs autour de la soudure des thermocouples et sur la méthode des radiosités est développé afin d'évaluer a priori les températures atteintes par les thermocouples protégés ou non par un bouclier. Les mesures expérimentales sont utilisées pour identifier, par une méthode de moindres carrés, les paramètres intervenant dans ce modèle théorique : l'émissivité de la paroi de la conduite, ε p , et les coefficients d'échange convectif, h, autour des thermocouples. Une comparaison avec les mesures expérimentales réalisées lors de cette étude permet de valider le modèle établi à condition de pouvoir déterminer h.
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01163469
Contributor : Xavier Nicolas Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Friday, June 12, 2015 - 10:49:11 PM
Last modification on : Tuesday, October 19, 2021 - 4:09:07 PM
Long-term archiving on: : Sunday, September 13, 2015 - 10:50:13 AM

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  • HAL Id : hal-01163469, version 1

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Xavier Nicolas, M. Tavares, Benoît Trouette, Y. Sommerer. Expériences et modèles pour la correction des mesures de température d'air par thermocouple dans un environnement radiatif confiné. Congrès français de thermique SFT2015, SFT, May 2015, La Rochelle, France. ⟨hal-01163469⟩

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