Informations générales
| Title (EN) | Turbomachines 1 – Aerohydrodynamic of turbomachines |
| Titre (FR) | Turbomachines 1 – Aérohydrodynamique des turbomachines |
| Nom du ou de la responsable de l'UE | Smaïne KOUIDRI |
| Nombre d'heures de cours / Amount of class hours | 27 |
| Semestre | Automne (S1) |
| Semester | Sept-Jan (S1) |
| Periode (pour les cours M2) | Sept-Nov |
| Quarter (for M2 classes) | P1 |
| Langue | Français |
| Language | Français |
| Localisation | ENSAM |
| Lien vers l'emploi du temps / trad en | https://lise.ensam.eu/ |
| Code de l'UE | UM5MEE10 |
Informations pédagogiques
Contenu (FR)
Présentation de l’UE : Turbomachines 1 – Aérohydrodynamique des turbomachines
Les turbomachines sont omniprésentes autour de nous dans de nombreux appareils et procédés industriels des secteurs de l’énergie, des transports terrestres et aériens, de l’agro-alimentaire et de la chimie. Ces domaines reposent en grande partie sur la conception, le développement et la maîtrise du fonctionnement des turbomachines.
Cette unité d’enseignement propose une formation approfondie en turbomachines. L’enseignement vise à transmettre les connaissances fondamentales pour la compréhension des écoulements interne dans les machines, leur dimensionnement, leur conception, la modélisation et la prédiction de leur performances.
Le cours s’organise en trois grandes parties :
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Cinématique et dynamique des fluides
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Profils, grilles d’aubes et machines axiales
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Machines centrifuges et hélico-centrifuges
Principaux axes abordés
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Équations générales de l’écoulement dans les turbomachines, en intégrant les propriétés du mouvement relatif des fluides.
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Étude de l’écoulement tridimensionnel dans une roue aubée en rotation.
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Introduction à la modélisation quasi-tridimensionnelle, comprenant :
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L’écoulement aube à aube : utilisation de la transformation conforme, étude des déflexions et des pertes génératrices d’entropie.
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L’écoulement méridien et l’équilibre radial.
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Le couplage S1–S2
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Les concepts sont appliqués à différents types de machines axiales, centrifuges et hélico-centrifuges. Les applications comprennent des pompes, ventilateurs, compresseurs et turbines.
Content (EN)
Course Overview: Turbomachines 1 – Aerohydrodynamics of Turbomachinery
Turbomachines are ubiquitous in many devices and industrial processes across sectors such as energy, land and air transportation, agri-food, and chemical industries. These fields heavily rely on the design, development, and operational control of turbomachinery.
This course offers an in-depth education in turbomachinery. It aims to provide fundamental knowledge for understanding internal flows within machines, their design, sizing, modeling, and the prediction of their performance.
The course is structured into three main parts:
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Fluid kinematics and dynamics
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Blade profiles, cascades, and axial machines
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Centrifugal and helico-centrifugal machines
Main Topics Covered
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General flow equations in turbomachines, incorporating the properties of relative motion of fluids
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Analysis of three-dimensional flow in a rotating bladed wheel
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Introduction to quasi-three-dimensional modeling, including:
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Blade-to-blade flow: use of conformal transformation, study of flow deflections and entropy-generating losses
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Meridional flow and radial equilibrium
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S1–S2 surface coupling
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The concepts are applied to various types of axial, centrifugal, and helico-centrifugal machines.
Applications include pumps, fans, compressors, and turbines.
Mots clés (FR)
Turbomachine, aérohydrodynamique, théorie, machine centrifuge, machine axiale, pompe, inducteur, compresseur, turbine
Keywords (EN)
Turbomachine, aero hydrodynamic, theory, radial and axial machines, pump, inducer, compressor, turbine
Préréquis (FR)
calcul vectoriel, mécaniques des fluides, premier et second principe de la thermodynamique, bilan de masse et d’énergie
Pre-requisites (EN)
algebra, calculus, fluid mechanics, thermodynamics
Modalité d'evaluation
1 test (30%) + 1 examen (70%)
Assessment
1 test (30%) + 1 exam (70%)
Acquis d'Apprentissage Visés
Cette UE offre une formation en rapport avec les nombreux problèmes industriels associés aux activités de recherche de l’aéronautique, l’automobile, les transports, la production et la conversion d’énergie, la pétrochimie et l’agro-alimentaire. Ces secteurs industriels s’appuient, pour une large part, sur la conception, le développement et la maîtrise du fonctionnement des turbomachines. Présenter les outils de la modélisation des écoulements internes. L’acquisition des connaissances concerne la modélisation aérohydrodynamique ainsi que l’optimisation des performances de ces machines.
Learning outcomes
Cette UE offre une formation en rapport avec les nombreux problèmes industriels associés aux activités de recherche de l’aéronautique, l’automobile, les transports, la production et la conversion d’énergie, la pétrochimie et l’agro-alimentaire. Ces secteurs industriels s’appuient, pour une large part, sur la conception, le développement et la maîtrise du fonctionnement des turbomachines. Présenter les outils de la modélisation des écoulements internes. L’acquisition des connaissances concerne la modélisation aérohydrodynamique ainsi que l’optimisation des performances de ces machines.
Bibliographie
Polycopiés de cours (R. Rey, R. Noguera, F. Bakir)
AERO-HYDRODYNAMIQUE INTERNE DES MACHINES
CINEMATIQUE ET DYNAMIQUE DES FLUIDES
PROFILS, GRILLES D’AUBES ET MACHINES AXIALES
MACHINES CENTRIFUGES ET HELICO CENTRIFUGES