1 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement S

1 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie Mohamed Boudiaf d’Oran Faculté de Génie Mécanique Département de Génie Mécanique Laboratoire Aéro-Hydrodynamique Navale Thèse de Doctorat en Sciences Spécialité : Energétique Thème : Couplage du refroidissement interne et externe des aubes de turbine à gaz Présentée et soutenue publiquement par : Melle GHEZALI Faiza Devant le jury composé de : Mr Youcefi. A (Pr, USTMB, Oran) Président Mr Adjlout. E (Pr, USTMB, Oran) Examinateur Mr Dellil. S (Pr, Univ.d’Oran) Examinateur Mr Sad Chemloul. N (Pr, Univ. Tiaret) Examinateur Mr Azzi. A (Pr, USTMB, Oran) Encadreur Mr Bouzidane. A (MCA, Univ. Tiaret) Co-encadreur Année universitaire : 2014-2015 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université des Sciences et de la Technologie Mohamed Boudiaf d’Oran Faculté de Génie Mécanique Département de Génie Mécanique Laboratoire Aéro-Hydrodynamique Navale Thèse de Doctorat en Sciences Spécialité : Energétique Thème : Couplage du refroidissement interne et externe des aubes de turbine à gaz Présentée et soutenue publiquement par : Melle GHEZALI Faiza Devant le jury composé de : Mr Youcefi. A (Pr, USTMB, Oran) Président Mr Adjlout. E (Pr, USTMB, Oran) Examinateur Mr Dellil. S (Pr, Univ.d’Oran) Examinateur Mr Sad Chemloul. N (Pr, Univ. Tiaret) Examinateur Mr Azzi. A (Pr, USTMB, Oran) Encadreur Mr Bouzidane. A (MCA, Univ. Tiaret) Co-encadreur Année universitaire : 2014-2015 2 3 4 Dédicace A la mémoire de ma très chère mère et mon père A mes frères et sœurs A toute ma famille Ainsi à tous mes amis. 5 Remerciements Je tiens à remercier, mon directeur de thèse, Pr Azzi Abbés, responsable de Laboratoire Aero Hydrodynamique navale de l’Université des Sciences et de la Technologie Mohamed Boudiaf d’Oran pour la grande confiance qu’il m’a accordée. Je lui présente les témoignages de ma sincère reconnaissance. Mes remerciements et ma gratitude sont aussi destinés particulièrement à mon deuxième directeur de thèse Dr Bouzidane Ahmed, Maître de Conférence ‘ classe A’ à l’Université Ibn Khaldoun de Tiaret, pour son enthousiasme, son implication presque quotidienne, ses connaissances scientifiques et sa capacité à les partager, m’ont été très bénéfiques lors de la réalisation de cette thèse. Mes vifs remerciements vont à l’ensemble des membres de jury, pour avoir accepté de faire partie de ce jury et de participer à l’évaluation de ce travail que leur présence m’honore. Toute ma reconnaissance à tous mes amis et mes collègues. 6 TABLE DES MATIERES Dédicace................................................................................................................................. 4 Remerciements ....................................................................................................................... 5 TABLE DES MATIERES ...................................................................................................... 6 Listes des figures .................................................................................................................... 9 Liste des tableaux ................................................................................................................. 11 مـلــخــص ................................................................................................................................ 12 Résumé ................................................................................................................................ 13 Abstract ................................................................................................................................ 14 Chapitre 1 : Refroidissement des turbines à gaz Introduction .................................................................................. Erreur ! Signet non défini. 1.2 Paramètres influençant la conception d'aubes refroidies par air Erreur ! Signet non défini. L'aérodynamique de l'aube ; ......................................................... Erreur ! Signet non défini. 1.2.1 Aérodynamique de l'aube ................................................. Erreur ! Signet non défini. 1.2.2 Choix du fluide réfrigérant ............................................... Erreur ! Signet non défini. 1.2.2.1 Refroidissement par liquide ....................................... Erreur ! Signet non défini. 1.2.2.2 Refroidissement par air.............................................. Erreur ! Signet non défini. 1.3 Techniques de refroidissement ................................................ Erreur ! Signet non défini. 1.3.1 Refroidissement par convection interne forcée ................. Erreur ! Signet non défini. 1.3.2 Impact de jets ................................................................... Erreur ! Signet non défini. 1.3.2 Transpiration .................................................................... Erreur ! Signet non défini. 1.3.3 Refroidissement par film (Film cooling) ........................... Erreur ! Signet non défini. 1.4 Prélèvement de l'air de refroidissement ................................... Erreur ! Signet non défini. 1.5 Analyse phénoménologique du jet unique ............................... Erreur ! Signet non défini. 1.6 Injection près de la ligne de stagnation au bord d’attaque ........ Erreur ! Signet non défini. 1.7 Refroidissement couplé interne et externe ............................... Erreur ! Signet non défini. 1.8 Paramètres qui influent sur le processus du refroidissement .... Erreur ! Signet non défini. 1.8.1 Paramètres géométriques ayant une influence sur l’efficacité ...... Erreur ! Signet non défini. 1.8.2 Paramètres aérothermiques ............................................... Erreur ! Signet non défini. 1.9 Etude bibliographique sur le refroidissement des aubes des turbines à gaz .Erreur ! Signet non défini. 1.9.1 Études expérimentales ...................................................... Erreur ! Signet non défini. 1.9.2 Etude numérique .............................................................. Erreur ! Signet non défini. 1.10 Etude des transferts thermiques sur une paroi multiperforée .. Erreur ! Signet non défini. 7 1.11 Etude thermique du refroidissement couplé (interne et externe) ....... Erreur ! Signet non défini. Conclusion ................................................................................... Erreur ! Signet non défini. Dédicace................................................................................................................................. 4 Remerciements ....................................................................................................................... 5 TABLE DES MATIERES ...................................................................................................... 6 Listes des figures .................................................................................................................. 14 Liste des tableaux ................................................................................................................. 16 مـلــخــص ................................................................................................................................ 17  التبريد داخل الثقوب عندما يمر الهواء البار د من خاللها؛ ................................................................... 17 Résumé ................................................................................................................................ 18 Abstract ................................................................................................................................ 19 Références bibliographiques ........................................................................................ 135 [1] Bellettre, J. (1998). Transferts de masse et de chaleur dans la couche limite pariétale et à l'intérieur d'une paroi poreuse plane soumise à de l'effusion ou de la transpiration (Doctoral dissertation). .............................................................................. 135 [2] Falcoz, C. (2003). A comparative study of showerhead cooling performance (Doctoral dissertation, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne)............ 135 [3] Nguyen, M. N. (2012). Étude expérimentale des échanges convectifs dus au développement d'un film d'air froid (Doctoral dissertation, ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique-Poitiers). .................................................... 135 [4] Facchini, B., & Innocenti, L. (2005). Refroidissement des turbines à gaz: Techniques et efficacité. Techniques de l'ingénieur. Génie mécanique, (BM4566). ........................... 135 [5] Cardona, J. M. (2000). Comportement et durée de vie des pièces multiperforées: application aux aubes de turbine (Doctoral dissertation, École Nationale Supérieure des Mines de Paris). .............................................................................................................. 135 [6] Thibault, D. (2009). Etude du refroidissement par impact de jets à travers une paroi mince et avec un écoulement cisaillant amont: application aux aubes de turbines (Doctoral dissertation, ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique- Poitiers). ......................................................................................................................... 135 [7] Thibault, D. (2010). Docteur De L’école Nationale Supérieure De Mécanique Et D’aérotechnique De Poitiers (Doctoral dissertation, École centrale de Lyon). ................ 135 [8] Eriksen, V. L., & Goldstein, R. J. (1974). Heat transfer and film cooling following injection through inclined circular tubes. Journal of heat transfer, 96(2), 239-245. ......... 135 [9] Schmidt, D. L., & Bogard, D. G. (1995). Pressure gradient effects on film cooling. In ASME, International Gas Turbine and Aeroengine Congress & Exposition, Houston, TX.135 [10] Azzi, A. (2001). Investigation numérique du refroidissement par film appliqué aux aubes des turbines à gaz (Doctoral dissertation, Thèse de doctorat USTO Oran). ............ 135 [11] Mayhew, J. E., Baughn, J. W., & Byerley, A. R. (2003). The effect of freestream turbulence on film cooling adiabatic effectiveness. International Journal of Heat and Fluid Flow, 24(5), 669-679. ..................................................................................................... 135 8 [12] Islami, S. B., & Jubran, B. A. (2012). The effect of turbulence intensity on film cooling of gas turbine blade from trenched shaped holes. Heat and Mass Transfer, 48(5), 831-840. ......................................................................................................................... 135 [13] Funazaki, K. I., Kawabata, H., Takahashi, D., & Okita, Y. (2012, June). Experimental and Numerical Studies on Leading Edge Film Cooling Performance: Effects of Hole Exit Shape and Freestream Turbulence. In ASME Turbo Expo 2012: Turbine Technical Conference and Exposition (pp. 1223-1233). American Society of Mechanical Engineers. ....................................................................................................................... 135 [14] Repko, T. W., Nix, A. C., & Heidmann, J. D. (2013, July). A Parametric Numerical Study of the Effects of Freestream Turbulence Intensity and Length Scale on Anti-Vortex Film Cooling Design at High Blowing Ratio. In ASME 2013 Heat Transfer Summer Conference collocated with the ASME 2013 7th International Conference on Energy Sustainability and the ASME 2013 11th International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology(pp. V003T08A010-V003T08A010). American Society of Mechanical Engineers. .................................................................................................... 136 [15] Hanus, G. J., & L'Ecuyert, M. R. (1977). Leading-edge injection for film cooling of turbine vanes. Journal of Energy, 1(1), 44-49. ................................................................ 136 [16] Wadia, A. R., & Nealy, D. A. (1988). Experimental simulation of turbine airfoil leading edge film cooling. Journal of turbomachinery, 110(2), 226-232. ........................ 136 [17] Mick, W. J., & Mayle, R. E. (1988). Stagnation film cooling and heat transfer, including its effect within the hole pattern. Journal of Turbomachinery, 110(1), 66-72. .. 136 [18] Ou, S., Mehendale, A. B., & Han, J. C. (1992). Influence of high mainstream turbulence on leading edge film cooling heat transfer: effect of film hole row location. Journal of turbomachinery, 114(4), 716-723. ................................................... 136 [19] Ou, S., & Han, J. C. (1992). Influence of mainstream turbulence on leading edge film cooling heat transfer through two rows of inclined film slots. Journal of turbomachinery, 114(4), 724-733.................................................................................... 136 [20] Ligrani, P. M., Wigle, J. M., Ciriello, S., & Jackson, S. M. (1994). Film-Cooling From Holes With Compound Angle Orientations: Part 1—Results Downstream of Two Staggered Rows of Holes With 3d Spanwise Spacing. Journal of Heat Transfer, 116(2), 341-352. ......................................................................................................................... 136 [21] Woisetschläger, J., Jericha, H., Sanz, W., Pirker, H. P., Seyr, A., & Ruckenbauer, T. (1997). Experimental Investigation of Transonic Wall-Jet Film Cooling in a Linear Cascade. Turbomachinery–Fluid Dynamics and Thermodynamics, Antwerpen, 97, 447-451.136 [22] Drost, U. (1998). An experimental investigation of gas turbine airfoil aero-thermal film cooling performance (Doctoral dissertation, EPFL). ................................................ 136 [23] Moser, S., uploads/Science et Technologie/ these-ghezali-faiza.pdf

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