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Un nouveau modèle d'échange de masse et de quantité de mouvement entre formulation lagrangienne et eulérienne appliqué à une cavité de roulement de moteur d'avion

Jean-Sébastien Dick

PhD thesis (2019)

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Cite this document: Dick, J.-S. (2019). Un nouveau modèle d'échange de masse et de quantité de mouvement entre formulation lagrangienne et eulérienne appliqué à une cavité de roulement de moteur d'avion (PhD thesis, Polytechnique Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/4172/
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Abstract

Résumé La quête de puissance à bas coût de l’industrie aérospatiale pousse les ingénieurs à réduire le volume occupé par les sections chaudes des moteurs d’aéronefs et à améliorer l’efficacité de leur système d’huile. Pour réduire la consommation d’huile sans affecter la gestion de la chaleur du moteur, les ingénieurs ont besoin d’outils numériques performants, précis et fiables, car les conditions d’opération des moteurs sont pratiquement impossibles à reproduire en laboratoire. Les cavités de roulement sont une des zones les plus complexes du système d’huile, car l’huile et l’air, qui s’y retrouvent, sont animés par la rotation des arbres dans un espace confiné. L’écoulement résultant est visuellement similaire à celui d’une machine à laver opérant dix fois plus rapidement qu’à sa vitesse de rotation habituelle. La présence de différentes échelles de structures liquides (gouttelettes, ligaments et film mince) rend la modélisation de l’écoulement particulièrement complexe. Pour réussir à simuler un tel écoulement, un nouvel outil numérique permettant l’interaction entre un écoulement dispersé et un écoulement de film mince en parois a été créé. Quatre objectifs ont été définis et accomplis à partir du code ANSYS Fluent. Le premier objectif consistait à définir une méthode robuste pour modéliser le film d’huile en parois. Le second objectif nécessitait de modéliser les gouttelettes d’huile en circulation dans la cavité de roulement. Les troisièmes et quatrièmes objectifs consistaient à modéliser l’intégration des gouttelettes au film liquide et leur détachement par les forces de cisaillement de l’air en mouvement. Pour réaliser ces objectifs, il a été démontré que les gouttelettes retrouvées dans les cavités de roulement peuvent être approximées par des sphères rigides et que l’évaporation de l’huile peut être négligée. Le premier objectif a été complété en employant le modèle Volume of Fluid (VoF) avec une version modifiée du modèle de turbulence

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie mécanique
Academic/Research Directors: Dominique Pelletier
Date Deposited: 25 Aug 2020 10:02
Last Modified: 25 Aug 2020 10:02
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/4172/

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