Étude expérimentale des effets thermiques dans une garniture mécanique
Résumé
Les performances et la fiabilité des garnitures mécaniques sont étroitement liées aux caractéristiques du film séparant les deux anneaux, le rotor et le stator, dont l’épaisseur doit être suffisante pour limiter le frottement et l’usure tout en maintenant la fuite à une valeur acceptable. Sous l’effet du frottement, résultant du cisaillement du film fluide et du contact des aspérités, des gradients de température sont générés au niveau des faces de la garniture et peuvent affectés de façon significative les performances de l’étanchéité. Les travaux précédents ont montrés que ces gradients peuvent atteindre quelques dizaines de degrés. Cet article présente une étude expérimentale du comportement thermique des garnitures sous différentes régimes de fonctionnement. Les expériences ont été réalisées sur une garniture réelle industrielle en utilisant des thermocouples implantés dans le grain fixe à différentes positions radiales et axiales afin d’obtenir une cartographie de la distribution de la température du stator. Les tests ont été réalisés à différentes valeurs de la vitesse de rotation et de la pression du fluide. L’amplitude des effets thermiques dépend fortement des conditions de fonctionnement. De manière générale, la température augmente avec la pression du fluide. Elle augmente également avec la vitesse lorsque le régime de lubrification est hydrodynamique. En revanche, en régime de lubrification mixte, la température peut diminuer lorsque la vitesse de rotation augmente.
Domaines
Mécanique [physics]
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