Analyse CFD (Computational Fluid Dynamics)

Table des matières

ABSTRACT
REMERCIEMENT
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLE
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE BIBLIOGRAFIQUE
1.1. Calcul statique et dynamique d’une aube de turbine Francis
1.2. Analyse structurale d’une aube de turbine de type Francis par ADINA
1.3. Mesure de contrainte et déformation dans un modèle de turbine de type Francis à basse chute
1.4. Analyse d’une roue Francis sous chargement mécanique et fatigue
1.5. Conclusion
CHAPITRE 2 NOTIONS RELATIVES AUX TURBINES HYDROLIQUES
2.1 Introduction
2.2 Éléments constitutifs d’une turbine hydraulique
2.3 Les différents types de turbines
2.4 La turbine Francis
2.5 Tracé d’aubage de la turbine Francis [8]
2.5.1 Elément de base de calcul de l’aubage
2.5.2 Définitions des grandeurs caractéristiques
2.5.3 Etude de la forme du canal de la roue [8]
2.6 Stratégie de conception d’une turbine hydraulique Francis
2.6.1 Conception hydraulique
2.6.2 Analyse CFD (Computational Fluid Dynamics)
2.7 Étude hydraulique
2.7.1 Foree axiale
2.7.2 Calcul des différents travaux
2.7.2.1 Ecoulement dans la conduite forcée
2.7.2.2 Écoulement à 1 ‘intérieur de la roue
2.7.2.3 Écoulement dans la turbine
CHAPITRE 3 POSITION DU PROBLÈME
3.1 position du problème
3.2 Différentes alternatives
3.2.1 Méthode analytique
3.2.2 Méthodes numériques
3.3 Comparaison des méthodes envisagées
3.4 Simplification de la géométrie de l’ ensemble
3.4.1 Étude d’un exemple
3.4.2 Modèle idéalisé
3.5 Conclusion
CHAPITRE 4 IDÉALISATION DE L’ÉCOULEMENT ET CALCUL DES CHARGEMENTS
4.1 Modélisation de l’aube
4.2 Surface encastrée
4.3 Évaluation des efforts appliqués sur l’aube
4.3.1 Expression de la pression
4.3.2 Calcul de la résultante des efforts sur les surfaces projetées
4.3.3 Localisation des efforts sur l’aube
4.3.3.1 Expression du centre de pression
4.3.3.2 Positionnement des efforts
4.3.4  Conclusion
CHAPITRE 5 DESCRPTION DE LA MÉTHODES DES ÉLÉMENTS DE FRONTIÈRES
5.1.Méthodes des Éléments de Frontières
5.1.1.Construction du système d’équations
5.1.1.1 État de contrainte
5.1.1.2 Formulation intégrale de la Méthode des Éléments de Frontière
5.1.2.Discrétisation du domaine
5.1.3.Application des conditions aux limites
5.2.Évaluation des contraintes sur la frontière
5.3. Conclusion
CHAPITRE 6 MAILLAGE DE LA STRUCTURE
6.1. Géométrie
6.2. Paramètres de maillage
6.3. Maillage de la structure
6.3.1. Maillage de la face frontale
6.3.2. Maillage de la surface support de l’aube
6.3.3. Maillage de l’aube
6.3.4. Rajout du congé
6.3.5. Maillage des autres surfaces
6.4. Conclusion
CHAPITRE 7 EVALUATION ET V ALIDA TI ON DU MODÈLE
7.1 Validation de forme simplifiée
7 .1.1 Conclusion
7.2 Validation du champ de pression
7.2.2 Conclusion
7.3 Validation du maillage
7.3 .1 Conclusion
7.4 Discussion des résultats finaux
7 .4.1 Conclusion
7.4.2 Sources d’erreurs
CONCLUSION
ANNEXES:
1. Fichier source INPUT
2. Résultats des contraintes de Von Mises
BIBLIOGRAPHIE