Étude numérique des gains de performances et de capacité d'aspiration apportés par un étage axial contrarotatif par rapport à une pompe mono-rotor
Résumé
Cette étude s'inscrit dans le développement d'une méthode de dimensionnement efficace de turbomachines axiales subsoniques à étages contrarotatifs [Nouri et al., J. Eng. Gas Turb. Power, 135, 022601, 2013]. A partir d'un cahier des charges d'une pompe axiale de référence à un seul rotor, deux configurations de machines contrarotatives sont étudiées. La première correspond à une machine de vitesse spécifique réduite et la seconde à une machine de rayon spécifique plus faible. L’étude numérique est conduite en régimes stationnaire et instationnaire avec un modèle de turbulence de type RANS. Les simulations en régime cavitant stationnaire sont, quant-à elles, réalisées au moyen d’un modèle homogène à l’équilibre thermodynamique [Campos-Amezcua et al., J. Power and Energy, 224, 223, 2010]. Les résultats obtenus pour les deux machines contrarotatives montrent un gain en rendement de l’ordre de 12% pour le même point de fonctionnement. La première apporte une réduction de la taille de 25%, favorable pour le coût de fabrication et l’intégration dans un circuit. La seconde permet une réduction de la vitesse de rotation de 35%, bénéfique pour l’augmentation de la capacité d’aspiration.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte