Gehannin Jérôme
Analyse théorique des amortisseurs à film fluide fonctionnant à des nombres de Reynolds élevés
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Résumé
Français
Analyse théorique des amortisseurs à film fluide fonctionnant à des nombres de Reynolds élevés
L'amortisseur à film fluide (Squeeze Film Damper ou SFD) est un composant couramment utilisé dans l'industrie aéronautique permettant d'apporter de l'amortissement aux arbres en rotation supportés par des roulements et fonctionnant en régime surcritique. Le mouvement de l'arbre dû à son excitation extérieure est alors amorti par un film mince confiné entre le roulement et le carter. Une modélisation du comportement fluide du film mince est nécessaire à une bonne estimation des efforts générés par le mouvement de l'arbre. Pour des conditions de fonctionnement industrielles, le SFD est muni de systèmes d'alimentation et d'étanchéité devant être pris en compte dans la modélisation. De plus, les dépressions importantes engendrées dans le film entrainent la vaporisation du fluide, qui doit aussi être modélisée. Cependant, pour des configurations de fonctionnement réelles, l'écoulement est inertiel, ce qui ne permet plus une modélisation simple basée sur l'équation de Reynolds. Le modèle doit alors être basé sur un système d'équations similaire aux équations Navier Stokes de la Mécanique des Fluides.
Mots-clés libres : Modélisation numérique, Tribologie, Cavitation, Lubrification hydrodynamique, Amortisseur à film fluide, Inertie, Dynamique des bulles, Dynamique de Rotors.
- Lubrification hydrodynamique
- Inertie (mécanique)
- Cavitation
- Bulles -- Dynamique
- Rotors
English
Theoretical analysis of squeeze film damper operating at high Reynolds numbers
The Squeeze Film Damper (SFD) is a component used in the aeronautical industry for damping aircraft engines rotors guided by roller bearings and working at supercritical regimes. The vibration of the rotor entrained by an external excitation is then damped by a thin film confined between the roller bearing and the engine casing. A modelling of the thin fluid film is then necessary for a good estimation of the forces engendered by the vibrations of the rotor. For industrial working conditions, the SFD is provided with feeding and sealing systems that must be taken into account in the theoretical model. Moreover, low pressures engendered in the film entrain the vaporisation of the fluid that must be also taken into account. Meanwhile, for real working conditions the flow is dominated by inertia effects and a simple model based on Reynolds equation is not appropriate any more. The model must be then based on a system of equations similar to Navier Stokes equations.
Keywords : Hydrodynamic Lubrication, Tribology, Squeeze Film Damper, Inertia, Bubbles Dynamics, Numerical modeling, Rotors Dynamics.
Notice
- Diplôme :
- Doctorat d'Université
- Établissement de soutenance :
- Université de Poitiers
- UFR, institut ou école :
- UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
- Laboratoire :
- Laboratoire de mécanique des solides - LMS (Poitiers)
- Domaine de recherche :
- Génie mécanique, productique, transport
- Directeur(s) de thèse :
- Mihaï Arghir, Olivier Bonneau
- Date de soutenance :
- 09 décembre 2009
- Président du jury :
- Jean-Paul Bonnet
- Rapporteurs :
- Fabrice Thouverez, Daniel Nélias
- Membres du jury :
- Mihaï Arghir, Olivier Bonneau, Cédric Magret
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