Turbines à fluide compressible - Pertes et moyens de les réduire

1 - Réduction des « manques à gagner »

• 1.1 - Récupération de l'énergie cinétique de sortie : diffuseurs
  Figure 1 - Ligne de détente avec et sans diffuseur Figure 2 - Énergie récupérable dans le diffuseur en fonction du nombre de Mach d’entrée Figure 3 - Coefficient de récupération des diffuseurs axiaux coniques Figure 4 - Influence d’une composante tangentielle de la vitesse à l’entrée du diffuseur Figure 5 - Exemples d’artifices pour améliorer les performances d’un diffuseur Figure 6 - Principe d’un diffuseur à aspiration Figure 7 - Domaines de fonctionnement d’un diffuseur à aspiration Figure 8 - Influence de l’épaisseur et de la forme de la léchette sur le coefficient C d (rapport de pression > 0,9)
• 1.2 - Limitation des fuites : garnitures d'étanchéité
  Figure 9 - Garniture à plusieurs rétrécissements Figure 10 - Entrée dans la garniture d’étanchéité au sommet d’une ailette Figure 11 - Garnitures d’étanchéité alternées : influence du nombre de Reynolds et du jeu Figure 12 - Garniture escamotable Figure 13 - Garniture à jeu contrôlé Figure 14 - Évolution des jeux radiaux lors d’une accélération Figure 15 - Coefficient de débit pour différentes géométries de garnitures d’étanchéité Figure 16 - Garnitures d’étanchéité lisses : nombre de léchettes utile et performance pour une longueur de garniture donnée Figure 17 - Forces induites par l’excentricité du rotor

2 - Analyse des pertes liées à l’écoulement et moyens de les réduire

• 2.1 - Angle de sortie d'une grille d'aubes en écoulement bidimensionnel
  Figure 18 - Surface de contrôle () pour la détermination de l’écoulement après mélange Figure 19 - Angle de sortie : fonction g (1) /g (M)
• 2.2 - Perte en écoulement bidimensionnel
  Figure 20 - Évolution approchée de la perte dans le sillage Figure 21 - Perte après mélange : coefficients K 1 et K 2 Figure 22 - Corrélation de la pression au bord de fuite (p b) en fonction de la pression à l’aval p ∞ Figure 23 - Différents régimes d’écoulement en fonction du nombre de Reynolds Figure 24 - Différence entre écoulements subsonique et supersonique Figure 25 - Lignes de Mach et ondes de choc de focalisation Figure 26 - Différentes configurations d’écoulement en transsonique Figure 27 - Coefficient de perte dû à un choc droit en fonction du nombre de Mach en amont du choc à la paroi Figure 28 - Écoulement transsonique le long d’une plaque plane [striocopies du DFVLR (Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt für Luft und Raumfahrt - Göttingen)] Figure 29 - Vitesses dans le canal et influence de l’incidence Figure 30 - Évolution de l’effort tangentiel avec l’angle d’entrée β 1 pour différents angles de sortie 2 Figure 31 - Influence du nombre d’aubes N a sur la perte de profil
• 2.3 - Moyens pour réduire la perte de profil
  Figure 32 - Modification des pressions pour diminuer les pertes Figure 33 - Comparaison des pertes et des pressions sur l’aube pour trois profils dont la partie arrière extrados est plate Figure 34 - Influence de la forme des profils sur la perte en transsonique Figure 35 - Les écoulements secondaires
• 2.4 - Pertes liées à l'allongement fini des aubes
  Figure 36 - Influence des écoulements secondaires sur l’angle de sortie Figure 37 - Les différentes composantes de la perte Figure 38 - Influence de l’épaisseur de la couche limite amont sur l’évolution de la perte en fonction de la hauteur Figure 39 - Influence de l’incidence Figure 40 - Pertes dues au tourbillon de passage Figure 41 - Comparaison des pertes en grille plane et en turbine en aval des aubes fixes Figure 42 - Aménagements de la récupération de la fuite à la base des diaphragmes
• 2.5 - Réduction des pertes secondaires
  Figure 43 - Courbes iso-coefficient de perte dans le canal à 80 % de distance axiale du bord d’attaque à jeu nul et à un jeu de 2,5 % , de la corde Figure 44 - Influence de l’allongement sur les pertes Figure 45 - Diaphragme à ponts Figure 46 - Influence du rayon du congé de raccordement sur le rendement Figure 47 - Influence d’une aspiration isobare sur le tourbillon de passage Figure 48 - Influence d’une inclinaison tangentielle sur les pressions sur l’aube à mi-hauteur et aux extrémités [31]
• 2.6 - Autres pertes liées à l'écoulement
  Figure 49 - Influence de la forme du plafond de veine Figure 50 - Influence de la position relative des distributeurs sur le rendement
• 2.7 - Pertes et dégradations dues au fluide
  Figure 51 - Évolution de la pression en cours de détente Figure 52 - Les différentes phases de l’érosion Figure 53 - Détente avec séchage et surchauffe pour une turbine nucléaire de 900 MW Figure 54 - Séparateur mécanique Figure 55 - Sécheur à grande vitesse Figure 56 - Piégeage de l’eau