Logos LIMSI & FAST

Séminaire de Mécanique d'Orsay

Le Jeudi 13 septembre à 14h00 - Salle de conférences du LIMSI

Etude expérimentale des échanges convectifs dus au développement d'un film d'air froid

Minh Nhat NGUYEN
Institut P', ENSMA, Poitiers

Nos travaux portent sur la technique de refroidissement par multiperforation (film cooling) utilisée pour le refroidissement d'une paroi de chambre de combustion. Cette étude se décompose en deux parties :

La première partie consiste en une étude expérimentale du film cooling en conditions de basses températures: 40°C pour l'écoulement principal et 20°C pour l'écoulement secondaire. Le banc d'essais est composé d'une plaque comportant 81 orifices d'injection inclinés de 30° par rapport à la surface de la plaque. Dans un premier temps, nous avons étudié l'influence du taux de soufflage M et de l'ouverture des rangées d'injections sur la formation de la couche de refroidissement. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l'influence sur le film cooling de deux paramètres géométriques : (i) l'espacement entre deux injections et (ii) l'espacement entre deux rangées ouvertes. Dans un dernier temps, afin d'optimiser le maintien de la couche de refroidissement, nous avons proposé l'ajout d'une zone d'injection supplémentaire à la suite de la configuration de base, puis avons évalué l'amélioration ainsi apportée.

La deuxième partie est consacrée aux études du refroidissement sur un banc d'essais quasi-industriel, appelé banc Thalie. Ce banc d'essais permet de reproduire des conditions aérothermiques proches de celles rencontrées dans une chambre de combustion (température jusqu'à 1400K et pression jusqu'à 7 bars). L'objectif de cette partie expérimentale est de mener une étude de faisabilité sur une nouvelle technique de mesure en régime transitoire. Le principe de cette méthode est d'imposer un échelon de température sur l'écoulement primaire et de suivre l'évolution du champ de température de la paroi. Les coefficients d'échange entre la paroi et les écoulements sont identifiés en minimisant l'écart entre le champ de température mesuré par thermographie infrarouge et celui calculé par la résolution de l'équation de transfert de chaleur.