Ce projet, financé à parts égales par le ministère des Armées, via l'Agence de l'Innovation de Défense (AID), et par Safran, a vocation à développer de nouveaux alliages métalliques et des systèmes multicouches pour des applications d'aubes et de disques de turbines hautepression... Grâce à ce fructueux partenariat entre SAFRAN, la DGA et l'ONERA, des retombées sont attendues dans les 3 années à venir concernant les solutions métallurgiques à utiliser pour la réalisation des turbines hautepression du Next Génération Fighter du projet SCAF
L' optimisation, notamment dans but de réduire la consommation, passe par la description de l'interaction de ces tourbillons avec l'écoulement de gaz à hautepression qui alimente la chambre de combustion. La difficulté de la simulation numérique de ce phénomène provient en grande partie des différences entre les dimensions caractéristiques des parties en interaction: quelques dixièmes de millimètre pour l'interstice et quelques dizaines de centimètres pour l'écoulement principal
directeur de thèse Invité (encadrant Onera) Invité (encadrant Safran) Résumé L'introduction des composites à matrice céramique (CMC) dans les turbines hautepression est un des enjeux de la prochaine génération des moteurs d'avion civil. L'environnement thermomécanique et physico-chimique extrême dans lequel évoluent ces pièces nécessite l'ajout d'un revêtement jouant le rôle de barrière thermique et environnementale, en particulier pour éviter les phénomènes de récession de surface du SiC
Ces différents éléments peuvent être en mouvement ou fixe, avoir des angles particuliers, ou faire des rotations supplémentaires, peuvent être équipés de moteurs, de vérins ou de systèmes hautespression... Le monteur travaille avec l'ingénieur d'essai, le service instrumentation, le labo capteurs et balances, pour du développement technique, voire avec le service compétent dans la hautepression
Les travaux réalisés conjointement par le département matériaux et structures de l'ONERA (DMAS) et le groupe Safran, ont vocation à développer de nouveaux alliages métalliques et des systèmes multicouches pour des applications d'aubes et de disques de turbines hautepression. Objectif: atteindre des niveaux de maturité technologique et apporter une preuve de concept, dans des délais compatibles avec l'introduction des matériaux développés dans le démonstrateur moteur du chasseur de nouvelle génération (NGF) en cours de développement chez Dassault Aviation et Airbus Defence and Space, et qui s'inscrit dans cadre de système de combat aérien du futur (SCAF
Lorsqu' on allume ce mélange, la déflagration fait monter la pression jusqu' à 100 bars et la température jusqu' à 2 200 °C. On perfore alors un opercule qui libère ces gaz sous hautepression et haute température vers une seconde chambre équipée d'une tuyère d'éjection. "En jouant sur la pression initiale des gaz et sur le rapport des volumes des deux chambres, on peut choisir la rapidité de la montée en pression", explique Denis Gély
"Nous envisageons de réaliser ces structures par dépôt électrochimique (électroformage) ou par les techniques de métallurgie des poudres, en assemblant de manière contrôlée sous hautepression des poudres fines d'alliages métalliques", explique le chercheur. D'autres architectures de matériaux ont été imaginées
Pour construire le LACOM il a fallu mettre en place un certain nombre de servitudes permettant de générer des fluides et des gaz à hautepression et haute température. Or celles -ci pourraient servir à d'autres installations auxquelles les équipes de l'ONERA réfléchissent de ores et déjà
Simulation thermique fluide-structure pour le disque de la turbine hautepression (moteur type CFM 56).Au centre, le disque (en coupe transversale) dont les températures peuvent atteindre 1500 °C à sortie de la chambre de combustion (en rouge. En bleu, contre le disque, le système de refroidissement par air dont la température atteint de même 7 à 800 °C. Simulation en deux heures d'un vol de 7600 secondes
Ce projet, financé à parts égales par le ministère des Armées, via l'Agence de l'Innovation de Défense (AID), et par Safran, a vocation à développer de nouveaux alliages métalliques et des systèmes multicouches pour des applications d'aubes et de disques de turbines haute pression... Grâce à ce fructueux partenariat entre SAFRAN, la DGA et l'ONERA, des retombées sont attendues dans les 3 années à venir concernant les solutions métallurgiques à utiliser pour la réalisation des turbines haute pression du Next Génération Fighter du projet SCAF
L' optimisation, notamment dans but de réduire la consommation, passe par la description de l'interaction de ces tourbillons avec l'écoulement de gaz à haute pression qui alimente la chambre de combustion. La difficulté de la simulation numérique de ce phénomène provient en grande partie des différences entre les dimensions caractéristiques des parties en interaction: quelques dixièmes de millimètre pour l'interstice et quelques dizaines de centimètres pour l'écoulement principal
directeur de thèse Invité (encadrant Onera) Invité (encadrant Safran) Résumé L'introduction des composites à matrice céramique (CMC) dans les turbines haute pression est un des enjeux de la prochaine génération des moteurs d'avion civil. L'environnement thermomécanique et physico-chimique extrême dans lequel évoluent ces pièces nécessite l'ajout d'un revêtement jouant le rôle de barrière thermique et environnementale, en particulier pour éviter les phénomènes de récession de surface du SiC
Ces différents éléments peuvent être en mouvement ou fixe, avoir des angles particuliers, ou faire des rotations supplémentaires, peuvent être équipés de moteurs, de vérins ou de systèmes hautes pression... Le monteur travaille avec l'ingénieur d'essai, le service instrumentation, le labo capteurs et balances, pour du développement technique, voire avec le service compétent dans la haute pression
Les travaux réalisés conjointement par le département matériaux et structures de l'ONERA (DMAS) et le groupe Safran, ont vocation à développer de nouveaux alliages métalliques et des systèmes multicouches pour des applications d'aubes et de disques de turbines haute pression. Objectif: atteindre des niveaux de maturité technologique et apporter une preuve de concept, dans des délais compatibles avec l'introduction des matériaux développés dans le démonstrateur moteur du chasseur de nouvelle génération (NGF) en cours de développement chez Dassault Aviation et Airbus Defence and Space, et qui s'inscrit dans cadre de système de combat aérien du futur (SCAF
Lorsqu' on allume ce mélange, la déflagration fait monter la pression jusqu' à 100 bars et la température jusqu' à 2 200 °C. On perfore alors un opercule qui libère ces gaz sous haute pression et haute température vers une seconde chambre équipée d'une tuyère d'éjection. "En jouant sur la pression initiale des gaz et sur le rapport des volumes des deux chambres, on peut choisir la rapidité de la montée en pression", explique Denis Gély
"Nous envisageons de réaliser ces structures par dépôt électrochimique (électroformage) ou par les techniques de métallurgie des poudres, en assemblant de manière contrôlée sous haute pression des poudres fines d'alliages métalliques", explique le chercheur. D'autres architectures de matériaux ont été imaginées
Pour construire le LACOM il a fallu mettre en place un certain nombre de servitudes permettant de générer des fluides et des gaz à haute pression et haute température. Or celles -ci pourraient servir à d'autres installations auxquelles les équipes de l'ONERA réfléchissent de ores et déjà
les effets de gaz réels à très haute pression dans les moteurs. fusée, le décollage d'un lanceur de son pas de tir, ou encore
Simulation thermique fluide-structure pour le disque de la turbine haute pression (moteur type CFM 56).Au centre, le disque (en coupe transversale) dont les températures peuvent atteindre 1500 °C à sortie de la chambre de combustion (en rouge. En bleu, contre le disque, le système de refroidissement par air dont la température atteint de même 7 à 800 °C. Simulation en deux heures d'un vol de 7600 secondes
