Contribution à la Modélisation Analytique et Numérique des Instabilités de Pompage dans les Compresseurs Axiaux

Abstract

Dans cette thèse, une étude paramétrique et qualitative a été réalisée à l'aide des modèles de Greitzer muni d'un compresseur axial à un seul étage, dans le but de connaître le comportement du système de compression pendant l’apparition deux phénomènes des instabilités aérodynamiques. Les effets du coefficient de la vanne de contrôle et du paramètre de Greitzer sur ces instabilités sont analysés et comparés. Une extension du modèle de Greitzer à cinq équations différentielles est présentée. Ainsi qu’une expression générale développée pour la courbe caractéristique du compresseur, adaptée au système de compression en mode de fonctionnement, est proposée. La validation de cette expression a été obtenue par une comparaison avec celle de Greitzer. Une solution approchée lorsque le système de compression se déplace vers le point de bifurcation de Hopf pendant le pompage est obtenue. In this thesis, a parametric and qualitative study was carried out using Greitzer models with axial compressor, in order to know the behavior of the compression system during the appearance of the aerodynamic instabilities. The effects of the control valve coefficient and the Greitzer parameter on these instabilities are analyzed and compared. An extension of the Greitzer model to five differential equations is presented. As well as a general expression developed for the compressor’s characteristic curve, adapted to the compression system in operating mode, is proposed. The validation of this expression was obtained by a comparison with that of Greitzer. An approximate solution when the compression system moves towards the Hopf bifurcation point during surge is obtained.