Séminaires DAEP 2012

Alimentation instationnaire d’une turbine radiale

Vendredi 14 décembre 2012 10h45 DAEP Jolimont par Nicolas Binder (Présentation)

Si la récupération par un étage de turbine dans des conditions de fonctionnement stationnaires est désormais bien maîtrisée, l’état des connaissance est moindre lorsque l’alimentation force un régime transitoire ou pulsé. Or cette configuration s’envisage actuellement, suite aux évolutions technologiques des chambres de combustion. Tant dans l’aéronautique que pour la génération d’énergie, des concepts novateurs de moteur à détonation sont étudiés. C’est autour de la suralimentation automobile que l’essentiel des travaux disponibles dans la littérature ont été menés. L’étage de turbine radiale du turbocompresseur est soumis d’une part à l’écoulement pulsé issu des cylindres, et d’autre part à de violentes phases transitoires imposées par le conducteur. Ces deux types d’instationnarités induisent un spectre d’échelles de temps riche dans les conditions d’alimentation de l’étage, qu’il n’est pas toujours évident de découpler. Cette présentation synthétise les résultats obtenus, principalement dans l’analyse expérimentale d’une phase transitoire. Après une mise en contexte générale de la nécessité de l’instationnaire dans les turbomachines, la mise en place d’un modèle de comportement transitoire permet de trier les paramètres influencent la performance en réactivité de l’étage turbine. Au delà de l’évidente influence du moment d’inertie, la performance aérothermodynamique de l’étage est envisagée. Le comportement observé démontre qu’il est nécessaire de détailler en amont le développement d’une perturbation d’alimentation au travers de l’étage, afin de critique l’approche quasi-stationnaire généralement admise. Les premiers résultats obtenus au cours de cette étude mixte (périmentale et numérique) sont présentés. La conclusion est enfin une opportunité de discuter de la pertinence des indicateurs usuels de performance, puisque de définition stationnaire.

De la robustesse des lois d’échelles en turbulence 2D

Vendredi 30 novembre 2012 10h45 DAEP Rangueil par Jérôme Fontane (Présentation)

A new numerical technique for the simulation of forced two-dimensional turbulence is used to examine
the validity of Kraichnan-Batchelor scaling laws at higher Reynolds number than previously accessible with
classical pseudo-spectral methods, making use of large simulation ensembles to allow a detailed consideration
of the inverse cascade in a quasi-steady state. Our results support the recent finding of Scott, namely
that when a direct enstrophy cascading range is well-represented numerically, a steeper energy spectrum
proportional to k^-2 is obtained in place of the classical k^-5/3 prediction. It is further shown that this steep
spectrum is associated with a faster growth of energy at large scales, scaling like t^-1 rather than Kraichnan’s
prediction of t^-3/2 . The deviation from Kraichnan’s theory is related to the emergence of a population
of vortices that dominate the distribution of energy across scales, and whose number density and vorticity
distribution with respect to vortex area are related to the shape of the enstrophy spectrum. An analytical
model is proposed which closely matches the numerical spectra between the large scales and the forcing scale.

Transition vers le chaos d’un sillage d’ogive axisymétrique

Vendredi 26 octobre 2012 13h45 DAEP Jolimont par Yannick Bury (Présentation)

Simulation numérique des chambres de combustion aéronautiques

Mercredi 7 mars 2012 17h Amphi 2 Rangueil par Nicolas Bertier (Présentation)

Méthode d’équilibrage harmonique pour les problèmes périodiques en temps

Vendredi 27 janvier 2012 10h45 DAEP Jolimont par Guillaume Dufour (Présentation)