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Le 22 mai 2015 à 14h00

Soutenance de thèse: Lucas ESCLAPEZ – Simulation aux grandes échelles de l’allumage des foyers annulaires de turbines à gaz

Marie LABADENS |  SALLE DE CONFÉRENCE JEAN-CLAUDE ANDRÉ |  

Résumé: 

Pour des raisons de sécurité, les moteurs aéronautiques doivent pouvoir redémarrer en vol sur toute leur plage d’opération. Mais les contraintes sur les émissions polluantes nécessitent le dévelopement de nouvelles chambres de combustion dont la conception peut détériorer les capacités d’allumage du moteur. A fin d’améliorer la compréhension du processus d’allumage et d’aider à l’optimisation de la conception, les recherches actuelles combinent  des études expérimentales de plus en plus complexes et des simulations numériques haute-fidélité. Dans ce travail, l’étude numérique du processus d’allumage des chambres de combustion aéronautiques, de l’étincelle la propagation azimutale de la flamme, est conduite avec plusieurs objectifs: améliorer la robustesse et la con fiance de l’outil LES pour l’étude de l’allumage, étudier les mécanismes qui affectent l’allumage dans des conditions représentatives des conditions réelles et enfi n améliorer les méthodes bas-ordre pour la prédiction des performances d’allumage. Dans une première partie, la SGE d’un monobrûleur installé au CORIA permet de mettre en évidence les bons résultats de la LES et de construire une base de données pour l’analyse des mécanismes d’extinction. Ces données sont aussi utilisées pour développer une méthodologie permettant de prédire les performances d’allumage à bas coût en utilisant les résultats d’une SGE non-réactive. Dans une seconde partie, la propagation inter-secteur est investiguée par l’étude de deux cas expérimentaux et la SGE est capable de reproduire les modes de propagation mais aussi les temps d’allumage avec précision. Sur la base de ces bons résultats, une analyse plus fi ne de la simulation permet d’identifi er les mécanismes qui contrôlent la propagation de la flamme.

Mots clés: Allumage, turbines à gaz, Simulation aux grandes échelles, Combustion turbulente

Jury:

Pr. B. FIORINA          Rapporteur                       Ecole Central Paris, EM2C
Pr. F. HALTER           Rapporteur                       Université Orléans, PRISME
Pr. B. RENOU            Examinateur                    INSA Rouen, CORIA
Pr. M. BELLENOUE  Examinateur                     ENSMA Poitier, P
Dr.-Ing. S. RICHARD Invité industriel                Turbomeca (Safran)
Dr. B. CUENOT          Directrice de thèse          CERFACS
Dr. E. RIBER              Co-directrice de thèse     CERFACS