Simulation numérique d'un écoulement transsonique à travers un stator d'une turbine axiale

Abstract

Ce travail a été dédié à l’étude d’un écoulement transsonique autour d’une aube de profil VKI-CT2 placé dans un stator d’une turbine axial. On s’est intéressé en premier lieu à l’aspect comparatif entre notre simulation numérique et des résultats numériques validés expérimentalement. L’outil de simulation numérique ANSYS-CFX a été notre moyen pour la prédiction des caractéristiques de l’écoulement le long du profil aérodynamique choisi. Pour se faire, un maillage non structuré construit avec le générateur de maillage ICEM associé au code CFX. Beaucoup d’efforts ont été investi sur le maillage afin de fournir des résultats de qualité. Deux modèles de turbulence (k-oméga et RNG k-epsilon) ont été utilisés. Une concordance entre les résultats de Michael LEFEBVER et T. Arts, données dans l’annexe et nos résultats numériques, est apparue on utilisant le modèle de turbulence k-oméga. Le calcul visqueux et turbulent était capable de prédire les propriétés aérodynamiques : nombre de Mach, la température, la pression. Par contre les résultats numériques trouvés en utilisant le modèle RNG k-epsilon n’étaient pas satisfaisantes, cela est dû à l’insuffisance des équations utilisées dans ce modèle pour la prédiction de tel écoulement. Dans l’ensemble, les résultats des simulations numériques peuvent fournir des renseignements nécessaires pour la mise en place ou l’amélioration des géométries pour la conception, l’analyse et l’optimisation des performances des turbomachines. En perspective et afin d’enrichir notre travail, nous souhaitons inclure une étude portant sur le comportement mécanique de l’aube VKI-CT 2.