Analysis of stationary and non-stationary cavitating flow in turbomachines.

Analyse des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires dans les turbomachines

Rafael Campos Amezcua (1)

1 LEMFI - Laboratoire d'énergétique et de mécanique des fluides interne

ln turbomachines and more particularly in inducers, cavitation remains a very important subject. The quick improvement of turbomachinery industry combined with the recent progress in CFD, allow a numerical study, an analysis and a diagnosis of these machines to have a better knowledge of the flow characteristics in this kind of machines. Cavitation is a physical phenomenon which frequently appears in the hydraulics machines which work to the specific conditions of aspiration. It involves several undesirable effects in the industrial systems where it takes place. One can mention the generated noise, the erosion, the loss of performances of the machine and vibrations. ln this work, various numerical and experimental studies, allowing the analysis of the stationary and non-stationary flow occurred in the axial inductors were carried out. The identification of instabilities of the type alternate blade cavitation and rotating blade cavitation was studied.

Dans les turbomachines et plus particulièrement dans les inducteurs, la cavitation reste un sujet de préoccupation majeure. L'évolution rapide de l'industrie des turbomachines combinée aux récents progrès réalisés en CFD, permettent une investigation, une analyse et un diagnostic numériques de ces machines par une meilleure connaissance des caractéristiques des écoulements dont elles sont le siège. La cavitation est un phénomène physique qui apparaît fréquemment dans les machines hydrauliques soumises aux conditions d'aspiration spécifiques. Elle entraîne plusieurs effets non souhaitables dans les systèmes industriels où elle a lieu. On peut mentionner le bruit généré, l'érosion, la perte de performances de la machine et les vibrations. Dans ces travaux, diverses études numériques et expérimentales, permettant l'analyse de l'écoulement cavitant stationnaire et instationnaire dans les inducteurs axiaux ont été réalisées. L'identification des instabilités de type cavitation alternée et cavitation tournante a été poursuivie.

Mots clés: Cavitation; Cfd; Instabilities; Inducers.

Mots clés: Simulation numérique; Instabilités; Inducteurs.

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]

Rafael Campos Amezcua. Analyse des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires dans les turbomachines. Sciences de l'ingénieur [physics]. Arts et Métiers ParisTech, 2009. Français. ⟨NNT : 2009ENAM0017⟩. ⟨pastel-00005285⟩