Turbomachines

Les machines tournantes sont impliquées dans la plupart des procédés de conversion d'énergie, telles que les turbines à gaz et les éoliennes. Accroître l'efficacité de ces machines est donc une étape indispensable pour réduire les émissions polluantes dans de nombreux secteurs d'activités (aéronautique, automobile, nucléaire, etc.). Ces dernières années, la simulation numérique s'est révélée être un outil performant pour l'optimisation du dessin de ces machines très complexes (géométrie 3D, turbulence, interactions entre les composants, etc.). Les logiciels de CFD (Computational Fluid Dynamics) sont donc naturellement devenus un élément important tant au cours de la phase de conception industrielle que pour la compréhension des écoulements dans les machines tournantes. Toutefois, la majeure partie des simulations numériques ne s'intéressent encore qu'a des parties isolées du système (aube isolée ou au mieux un étage de type rotor/stator) et ne prennent en compte que la partie stationnaire de l'écoulement. L'activité du groupe Turbomachine de l'équipe CFD se situe ainsi à la limite des connaissances actuelles en matière de calcul haute-fidélité et haute-performance, en misant sur le développement d'outils de calcul qui intégrent mieux la machine dans son environement (écoulements instationnaires, interactions multicomposants type chambre de combustion/turbine, etc.) et en améliorant les connaissances en matière de physique des écoulements instationnaires. En outre, le savoir faire de l'équipe en lien avec les partenaires académiques et industriels du CERFACS permet d'innover en développant des technologies de contrôle des écoulements afin d'améliorer les performances des machines (traitement de carter, etc.). Quelques sujets sont plus particulièrement détaillés ci-dessous.

Contrôle des écoulements

Aérothermie des turbines

Aéroelasticité des compresseurs

Simulations frontières

Direction du groupe: N. Gourdain