Les codes de calculs Navier-Stokes 3D sont des outils couramment employés aujourd’hui pour la conception des aubages de turbomachine. La validation des codes de calcul (elsA, CEDRE) nécessite de disposer d’une base de données expérimentale pour effectuer les comparaisons. Afin de tester et de valider des fonctionnalités avancées (modèles de turbulence, conditions aux limites), l’équipe Turbomachine procède à l’analyse des calculs sur différents cas tests.
Le compresseur rotor 37
Le rotor 37 est un compresseur axial transsonique, composé d’un rotor unique comportant 36 aubes et tournant à 17 188 tours.min-1. L’intérêt de ce cas test est de pouvoir tester la robustesse du code elsA dans le cas d’une interaction choc/couche limite (fig. 1) ou encore de valider la technique Chimère (superposition de blocs non coïncidents). L’utilisation de la méthode Chimère permet d’étudier les effets technologiques (fig. 2), aussi bien dans la zone de jeu inter plate-forme (pied d’aube) qu’en tête des aubes du rotor (traitement de carter).
Figure 1: contours du Mach isentropique
à mi-hauteur de veine (haut : expérience, bas : calcul)
Figure 2 : maillage Chimère (gauche) et lignes de courant (droite) en tête
des aubes du rotor 37 avec 5 rainures axisymétriques
La turbine Vega2
Calcul 3D Navier-Stokes instationnaire (code CANARI)
La turbine Vega2 est une machine axiale transsonique, composée d’un distributeur de 23 aubes et d’un rotor de 37 aubes. Sa vitesse de rotation est de 13 000 tours.min-1. La machine Vega2 est montée sur un banc d’essais et permet d’étudier les interactions de type stator/rotor dans les turbines. Le projet Tumult constitue un ensemble de simulations instationnaires de l’écoulement dans cette machine (fig. 3). Ce projet a permis en particulier de valider l’approche chorochronique face à un calcul sur l’ensemble de la géométrie de la turbine (maillage de 16.6 millions de points).
