Etude dynamique d’un palier compliant lubrifié à l’aide de fluide réfrigérant
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Date
2016
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Abstract
Depuis plusieurs années à nos jours, les paliers à gaz sont utilisés avec succès sur une large gamme de turbo machines. Certains de ces systèmes sont utilisés dans des environnements de contrôle de l’environnement par gaz
réfrigérant. Dans ce travail, nous présentons un modèle théorique et numérique qui tient compte de la transition
du lubrifiant vapeur / liquide, la transition de l’écoulement laminaire / turbulent et les variations 3D de la viscosité
et de la température dans le fluide et les solides pour les deux situations statiques et dynamiques. Ce modèle
comporte : la résolution de l'équation de Reynolds généralisée pour les fluides compressibles à viscosité variable
en 3D, la description des effets de la turbulence en utilisant l'approche phénoménologique de Elrod, en utilisant
un champ de viscosité turbulente 3D, la résolution de l’équation d’état non linéaire du lubrifiant, capable de
décrire la transition vapeur / liquide et une approche thermique local afin d'obtenir une estimation 3D de la
température du fluide, grâce à l'équation d'énergie pour film mince. La prise en compte également des effets
thermiques dans les solides. Dans cette étude, nous avons montré l'importance d'une description précise des
paramètres du film fluide, dont les variations influencent largement le comportement du palier. Parmi les
principales théories, il y a: lubrifiant compressible, avec un comportement non-linéaire près de la transition
vapeur / liquide, la transition vapeur / liquide et le calcul des paramètres équivalents du mélange, un écoulement
turbulent du fluide pour le palier GFB à grande vitesse en utilisant un modèle 3D de la viscosité turbulente, un
comportement 3D pour la viscosité, en particulier les variations inter-films (dépendant de la température), et un
comportement 3D pour la température, en particulier dans le sens transversal du film afin d'être compatible avec
la viscosité, mais également dans la direction axiale afin de tenir en compte du gradient de température potentiel
qui modifie considérablement le profil 3D de la température du palier. Ces deux comportements statiques et
dynamiques du palier compliant GFB sont analysés.