La soufflerie S1 du centre de Modane (France) fonctionne à l’aide de deux ventilateurs contrarotatifs de 15 mètres de diamètres. Chaque roue est entraînée par une turbine Pelton de 44 MW de puissance maximale. Cette machine unique en son genre est en service depuis plus de 50 ans. Initialement conçue pour fonctionner dans des régimes subsoniques élevés, elle est aujourd’hui fréquemment utilisée pour tester des configurations en régime transsonique, au maximum de sa puissance. Il en résulte une fatigue importante des différents éléments, en particulier des ventilateurs, ce qui a conduit à programmer une rénovation de l’installation. Plusieurs actions de calcul ont été mises en place à l’ONERA pour préparer le remplacement des ventilateurs. Dans ce cadre, l’équipe Turbomachine est chargée de réaliser une étude du comportement aérodynamique des pales actuelles.
Différents calculs numériques sont effectués pour simuler l’écoulement dans les ventilateurs contrarotatifs de Modane (fig. 1). Les mécanismes mis en jeu au cours du fonctionnement de la machine, en particulier pour des régimes hors adaptation, sont bien identifiés (fig. 2). Bien qu’ayant été conçus il y a plus de 60 ans, l’étude montre le très bon comportement des ventilateurs actuels.
Figure 1 : simulation numérique 3D
de l’écoulement dans les ventilateurs
Figure 2 : mise en évidence des mécanismes
d’interaction entre les bras supports et les ventilateurs
