Author: Roberto DelgadoPublisher:
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Languages : fr
Pages : 68
Book Description
Méthode d'analyse de fonctionnement d'une pompe centrifuge à partir des fluctuations de pression statique de l'écoulement
Analyse numérique et expérimentale des fluctuations de pression dans les pompes centrifuges
Author: Moisés Salvador Solis CoaguilaPublisher:
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Languages : fr
Pages : 166
Book Description
L'utilisation des pompes centrifuges à volute joue un rôle important dans divers secteurs de l'industrie en général. Parmi eux on peut mentionner l'automobile, la construction des installations navales, etc. Elles sont couramment employées par leurs prestations concernant leurs performances globales et leur comportement hydroacoustique. Il est bien connu que le comportement du fluide interne est caractérisé par des fortes interactions entre les parties mobiles et fixes qui sont à l'origine du bruit et des vibrations. Dans les cas des pompes centrifuges, le bruit se caractérise particulièrement à la fréquence aubage dû à l'interaction hydrodynamique entre la roue et le bec de volute. L'intensité de cette excitation, qui dépend de la géométrie et des conditions de fonctionnement, peut être nuisible dans certaines conditions et exigences. Les travaux de recherche effectués nous ont permis de contribuer à l'analyse et à la maîtrise des fluctuations de pression dans les pompes centrifuges grâce aux apports conjugués de simulations numériques et d'études expérimentales spécifiques. Une procédure numérique de prédiction du bruit tonal à la fréquence aubage est développée et validée par comparaison aux essais expérimentaux. En outre, l'amélioration des algorithmes numériques ainsi que le développement du matériel informatique ont permis l'émergence de codes de simulation d'écoulements plus avancés. Cependant, étant donné les exigences de précision pour prédire les fluctuations de pression et la difficulté des codes commerciaux d'atteindre des schémas d'ordre élevé nous mènent à développer notre propre code. Ce nouveau code (FV-MLS) plus précis, basé sur la méthode de volumes finis et les approximations de moindres carrés mobiles (Moving Least Squares - MLS), est couplé avec la technique de maillage glissant pour être appliqué dans une configuration 2D d'une pompe centrifuge.
ETUDE DE L'ECOULEMENT DANS UNE POMPE CENTRIFUGE FONCTIONNANT A DEBIT PARTIEL
Author: MAHMOUD.. EL HAJEMPublisher:
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Languages : fr
Pages : 179
Book Description
LORS DU FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE A DEBIT PARTIEL, ON OBSERVE UNE DEGRADATION DES PERFORMANCES DUE AUX ECOULEMENTS SECONDAIRES, A L'APPARITION DE RECIRCULATION EN ENTREE ET EN SORTIE DE ROUE, AINSI QU'A L'INTERACTION ENTRE LA ROUE ET LES ELEMENTS SITUES A L'AVAL DE CELLE-CI. DES EXPLORATIONS DE L'ECOULEMENT ONT ETE EFFECTUEES AU MOYEN D'UNE SONDE DIRECTIONNELLE EN AMONT ET EN AVAL DE LA ROUE. ELLES ONT PERMIS, EN ENTREE, DE DETERMINER LE CHAMP HYDRODYNAMIQUE APRES L'APPARITION DE LA RECIRCULATION, DE METTRE EN EVIDENCE DES ZONES DE FAIBLE PRESSION PROPICES A L'APPARITION DE LA CAVITATION DE RECIRCULATION ET D'EXPLIQUER LES INSTABILITES QUI EN RESULTENT. EN SORTIE DE ROUE, CES EXPLORATIONS ONT PERMIS DE DETERMINER LA REPARTITION CIRCONFERENTIELLE DES CHAMPS DE VITESSE ET DE PRESSION ET D'EN DEDUIRE L'ASYMETRIE DE L'ECOULEMENT POUR DES DEBITS AUTRES QUE LE DEBIT D'ADAPTATION. CETTE ASYMETRIE EST SANS AUCUN DOUTE A RATTACHER A LA PRESENCE DU DIFFUSEUR AUBE, L'EFFET DE LA VOLUTE ETANT QUANT A LUI MOINS MARQUE. PAR AILLEURS, L'ANALYSE DU CHAMP DES VITESSES PAR ANEMOMETRIE LASER RELEVE DANS LES CANAUX INTERAUBES DE LA ROUE A REVELE LA FORMATION, AU SEIN DE L'ECOULEMENT, D'UNE STRUCTURE JET-SILLAGE QUI EVOLUE EN FONCTION DU DEBIT. ENFIN, UNE ANALYSE DES PERTES HYDRAULIQUES A ETE EFFECTUEE A PARTIR DES RESULTATS DE SONDAGES A L'ENTREE ET EN SORTIE DE ROUE ; SEULE LA CORRELATION DE LIEBLEIN A DONNE DES RESULTATS SATISFAISANTS A CONDITION DE TENIR COMPTE DE L'EFFET DE LA ROTATION.
Nouvelle théorie des Pompes centrifuges
Author: E. MarchandEtude hydroacoustique d'une pompe centrifuge et de son circuit immédiat par l'analyse expérimentale des pressions et des vitesses instationnaires
Author: Abderrahim TalhaPublisher:
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Languages : fr
Pages : 273
Book Description
CETTE THESE CONSTITUE UNE CONTRIBUTION AUX TRAVAUX DE RECHERCHE VISANT A REDUIRE LE BRUIT HYDRAULIQUE DES TURBOMACHINES, ET EN PARTICULIER, CELUI DES POMPES CENTRIFUGES. LE SUPPORT EXPERIMENTAL DE CES TRAVAUX EST UNE POMPE CENTRIFUGE DE CONCEPTION STANDARD, RECONNUE LORS D'ETUDES ANTERIEURES, COMME LA PLUS SILENCIEUSE PARMI D'AUTRES POMPES MOINS CONVENTIONNELLES. UNE ANALYSE DETAILLEE DES FLUCTUATIONS DE PRESSION A L'INTERIEUR DE LA POMPE (SUR LES AUBAGES DE LA ROUE ET DANS LA VOLUTE) AINSI QUE DANS SES CONDUITES DE LIAISON, PERMET D'APPORTER UNE AIDE QUANT A LA CARACTERISATION DE LA POMPE EN TANT QUE SOURCE D'EMISSION SONORE. ELLE MET EN EVIDENCE LES MECANISMES DE GENERATION ET DE PROPAGATION DU BRUIT LIES AUX INTERACTIONS DES AUBAGES DU ROTOR AVEC LE BEC DE LA VOLUTE. LA CONTRIBUTION DANS LE BRUIT GLOBAL ET A LA FREQUENCE DE PASSAGE DES AUBES, DES SOURCES DE TYPE DIPOLAIRES, CONSTITUEES PAR LES FLUCTUATIONS DE FORCE SUR LES AUBES, S'AVERE FAIBLE DANS LE CIRCUIT. EN REVANCHE, LA PART DES PULSATIONS DES SOURCES MONOPOLAIRES DE DEBIT EN MASSE EST PREDOMINANTE, A CETTE MEME FREQUENCE. PAR AILLEURS, UN SYSTEME D'ONDES STATIONNAIRES PLUS OU MOINS COMPLEXES, S'ETABLIT DANS LA PORTION DU CIRCUIT SITUEE ENTRE LES RESERVOIRS, ET IL A ETE MONTRE QUE, CHACUNE DES ONDES DE CE SYSTEME EST LIEE A UNE POSITION DONNEE DE LA ROUE CONSTITUANT A CHAQUE INSTANT UNE CONDITION AUX LIMITES DIFFERENTES DU FAIT D'UN CHANGEMENT D'IMPEDANCE QUI SE PRODUIT. UNE RESONANCE HYDRAULIQUE, ASSOCIEE AUX INTERACTIONS FLUIDE-STRUCTURE, A ETE EGALEMENT ANALYSEE. LES MESURES DE VITESSES PAR VELOCIMETRIE LASER EN SORTIE DE ROUE, MONTRENT QUE L'ECOULEMENT PULSANT EST LARGEMENT DOMINE PAR UNE INTERACTION DE TYPE JET-SILLAGE, QUI S'ACCOMPAGNE D'UNE RECIRCULATION DU COTE PLAFOND DE LA ROUE, PERSISTANT MEME AU DEBIT NOMINAL
ETUDE DU CHAMP DE PRESSION HYDRO-ACOUSTIQUE DANS LA VOLUTE ET DANS LA ROUE D'UNE POMPE CENTRIFUGE
Author: MECENE.. KAMGAPublisher:
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Languages : fr
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CETTE THESE PRESENTE LES RESULTATS DE MESURES DE PRESSION FLUCTUANTES REALISEES DANS UNE POMPE CENTRIFUGE FONCTIONNANT EN REGIME HORS CAVITATION SUR UNE BOUCLE FERMEE MUNIE DE TERMINAISONS ANECHOIQUES. LES MESURES ET LES DEPOUILLEMENTS ONT ETE REALISES EN UTILISANT DEUX ANALYSEURS DE SPECTRES HP3582 PILOTES PAR UN PROGRAMME DEVELOPPE A CET EFFET SUR UN ORDINATEUR IBM/PC. UN DES RESULTATS IMPORTANT DE CETTE ETUDE A ETE DEMONTRER LA FAISABILITE DE MESURES DE PRESSION EN EAU, DANS UNE ROUE DE POMPE CENTRIFUGE POUR UN COUT RELATIVEMENT MODESTE. L'ANALYSE DES SIGNAUX OBTENUS A L'AIDE DE 12 CAPTEURS MINIATURES EMBARQUES DANS LA ROUE ET 18 CAPTEURS A QUARTZ DANS LA VOLUTE ET LES CANALISATIONS A PERMIS DE MIEUX COMPRENDRE LES MODIFICATIONS LOCALES DE LA PRESSION DANS LA MACHINE EN FONCTION DU DEBIT. NOUS AVONS EGALEMENT MONTRE LE LIEN EXISTANT ENTRE LA PRESSION FLUCTUANTE DANS LA ROUE, LE CHAMP DE PRESSION STATIQUE AUTOUR DE LA VOLUTE ET LA PRESSION FLUCTUANTE A L'ASPIRATION DE LA POMPE. ENFIN NOUS AVONS MIS AU POINT UNE TECHNIQUE ORIGINALE D'IMAGERIE (FACILEMENT ADAPTABLE A D'AUTRES APPLICATIONS) QUI A PERMIS DE SYNTHETISER L'ENSEMBLE DES RESULTATS SOUS LA FORME D'UN FILM VIDEO MONTRANT L'EVOLUTION DE LA PRESSION FLUCTUANTE DANS TOUTE LA MACHINE EN FONCTION DU TEMPS
ETUDE DE PHENOMENES HYDRAULIQUES TRANSITOIRES LORS DU DEMARRAGE RAPIDE D'UNE POMPE CENTRIFUGE
Author: ALAIN.. PICAVETPublisher:
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Languages : fr
Pages : 157
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LES TRAVAUX REALISES CONCERNENT L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA RAPIDE VARIATION DU POINT DE FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE. CETTE VARIATION EST OBTENUE EN FAISANT DEMARRER BRUSQUEMENT LA MACHINE OU EN OUVRANT BRUTALEMENT UNE VANNE SITUEE AU REFOULEMENT. APRES UNE PRESENTATION DES MOYENS D'ESSAIS (UN CIRCUIT HYDRAULIQUE ALIMENTE PAR UNE POMPE CENTRIFUGE POUVANT DEMARRER RAPIDEMENT ET MUNI D'UN DEBITMETRE ELECTROMAGNETIQUE ET DE CAPTEURS DE PRESSION INSTATIONNAIRE), LES EFFETS DU DEMARRAGE RAPIDE DE LA POMPE SONT EXPLIQUES ET UN MODELE D'ECOULEMENT UNIDIMENSIONNEL INSTATIONNAIRE EST TESTE. SON IMPRECISION CONDUIT A REALISER DES EXPERIENCES DE VISUALISATION PAR FILS, EN ENTREE ET EN SORTIE DE ROUE. ON MET AINSI CLAIREMENT EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UN ECOULEMENT TEMPORAIREMENT RECIRCULANT AVEC PREROTATION. DES MESURES DE PRESSION EN SORTIE DE ROUE ET DANS LA VOLUTE MONTRENT QUE LE FLUIDE SE MEUT EN BLOC AVEC LA ROUE TANT QUE LE DEBIT RESTE FAIBLE. DE BRUTALES VARIATIONS DU POINT DE FONCTIONNEMENT DE LA POMPE SONT EGALEMENT OBTENUES PAR LE BIAIS DE LA MANUVRE D'UNE VANNE TRES RAPIDE SITUEE AU REFOULEMENT. CELLES-CI SONT ACCOMPAGNEES D'UN COUP DE BELIER QUI SE PROPAGE DANS LE CIRCUIT HYDRAULIQUE. L'ANALYSE DE CES PHENOMENES MONTRE QUE LA MACHINE SE COMPORTE EN PREMIERE APPROXIMATION D'UN POINT DE VUE ACOUSTIQUE COMME UNE PORTION DE CONDUITE. UNE ZONE D'OMBRE PERSISTE CEPENDANT SUR LES FREQUENCES HYDRO-ACOUSTIQUES DE L'INSTALLATION. UNE MODELISATION UNIDIMENSIONNELLE PAR LA METHODE DES CARACTERISTIQUES PERMET DE RETROUVER DES RESULTATS QUALITATIVEMENT COMPARABLES A CEUX ISSUS DE L'EXPERIENCE
Analyse numerique et experimentale de l'ecoulement dans une pompe centrifuge au debit nominal et a debit partiel
Author: J. F. CombesAnalyse expérimentale des pressions moyennes et fluctuantes dans un canal inter-aubes d'une roue de turbomachine centrifuge
Author: Olivio Godinho-PatricioPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Cette étude présente l'analyse expérimentale des pressions pariétales moyennes et fluctuantes dans un canal inter-aubes instrumente de 114 prises de la roue de pompe centrifuge SHF. Celle-ci, essayée en air, est installée dans le banc d'essais RESEDA et équipée uniquement d'un diffuseur lisse court en sortie. L'ensemble des travaux a été réalisé au sein du laboratoire de mécanique de Lille (URA CNRS 1441). La première étape a consisté à installer un scanner de 32 voies et à caractériser les 114 lignes de transmission entre les prises et le scanner par la mesure des fonctions de transfert roue à l'arrêt. Une modélisation unidimensionnelle qui a permis d'établir la matrice de transfert d'une ligne en rotation, et des expériences, ont validé l'utilisation des fonctions de transfert dans les conditions réelles de fonctionnement en rotation. La deuxième étape s'est traduite par l'acquisition de la base de données des pressions pariétales moyennes et fluctuantes au niveau des 114 prises, pour 16 débits relatifs variant de 0,30 à 1,63 et pour 5 vitesses de rotation. Les pressions moyennes, corrigées des effets centrifuges, sont analysées et interprétées vis-à-vis respectivement : des conditions d'apparition de la cavitation aux divers régimes de fonctionnement, des conditions d'apparition de la recirculation en entrée de roue et du développement de ces écoulements de retour avec prérotation, du comportement des couches limites pariétales et en particulier de leur décollement les autospectres des fluctuations de pression, reconstitués par application des fonctions de transfert obtenus par la procédure d'étalonnage, sont ensuite analysés. Trois signatures fréquentielles différentes apparaissent selon le régime de fonctionnement de la machine : à grands débits, les spectres sont dominés par quelques raies à des fréquences multiples de la fréquence de rotation, à débits partiels, les spectres sont dominés par les interactions avec les modes propres hydroacoustiques de l'installation, enfin à débits très faibles, un régime de décollement tournant vient se superposer aux recirculations observées par ailleurs avec une fréquence adimensionnelle caractéristique égale à 1/3.
Étude expérimentale du fonctionnement cavitant d'une pompe lors de séquences de démarrage rapide
Author: Sébastien DuplaaPublisher:
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Languages : fr
Pages : 193
Book Description
Sur les moteurs des lanceurs spatiaux comme Ariane V, le démarrage des turbopompes est effectué en quelques secondes. Par conséquent, ces pompes atteignent leurs conditions de fonctionnement nominales après seulement quelques rotations de la roue. Au cours de ces premières rotations, l'écoulement du fluide dans la roue est gouverné par des phénomènes transitoires, basés principalement sur l'augmentation du débit et de la vitesse de rotation. Ce comportement transitoire de la pompe se traduit par des fluctuations de pressions significatives qui peuvent provoquer la vaporisation partielle du fluide, c'est à dire la cavitation. L'étude réalisée porte sur les effets de la cavitation sur les performances d'une pompe centrifuge durant des démarrages rapides avec deux objectifs : i) analyser le comportement cavitant de la pompe durant le transitoire, ii) intégrer l'influence de la cavitation dans un modèle existant de prédiction des transitoires de démarrages. Un banc d'essais existant au LML (Laboratoire de Mécanique de Lille) a été adapté pour permettre l'étude des démarrages rapides en cavitation. Des mesures instantanées de couple, de vitesse de rotation, de débit et des pressions à l'aspiration et au refoulement ont permis de caractériser le fonctionnement transitoire de la pompe en fonction des conditions de cavitation. Des visualisations, effectuées à l'aide d'une caméra rapide, ont complété le dispositif expérimental. Le modèle fonctionnel de transitoire de pompe a été amélioré par la prise en compte, à chaque instant du démarrage, de l'atténuation de la performance due à la cavitation, et mesurée dans les mêmes conditions de fonctionnement en stationnaire. Pour tenir compte également des variations de densité locale qui interviennent de façon significative dans les termes transitoires, des mesures par rayons X dans la pompe ont été effectuées en collaboration avec le CEA (Commissariat à L'Energie Atomique). Elles permettent de déterminer localement la fraction volumique de vapeur dans la roue au cours des démarrages rapides en cavitation. Ces résultats pourront à l'avenir être intégrés dans le modèle fonctionnel afin d'optimiser la prédiction du comportement transitoire et cavitant de la pompe.