Etude parametrique des joints d'etancheite a faces radiales au cours de demarrages, en utilisant un modele TEHD 1-D

摘要

Le fonctionnement optimal des joints d'etancheite a faces radiales impose que les faces de frottement soient separees par un film lubrifiant pour eviter l'usure, mais celui-ci doit etre aussi mince que possible pour limiter la fuite. Ce compromis necessite l'equilibrage precis des forces exercees sur l'anneau flottant du joint. Cet equilibre est principalement controle par la deformation thermo-elastique des faces qui est de l'ordre de grandeur de l'epaisseur du film lubrifiant (quelques micrometres). Il est donc important de modeliser le comportement thermoelastohydrodynamique (TEHD) du joint en particulier pendant les periodes transitoires durant laquelle des instabilites peuvent survenir. Le modele etudie comporte deux anneaux alignes ayant un degre de liberte axial. Les faces sont tres legerement coniques. La temperature dans les anneaux ne varie que dans la direction axiale. La vitesse de rotation du rotor suit une loi de demarrage exponentielle. La vitesse et la pression dans le film lubrifiant sont obtenues par la resolution analytique de l'equation de Reynolds. Le champ de temperature unidimensionnel dans les anneaux est determine par l'equation de la chaleur. Cette equation est resolue numeriquement, par differences finies, au moyen d'une methode implicite d'integration. La deformee des faces est etablie analytiquement en fonction de la variation axiale de la temperature dans les anneaux. A chaque pas de temps l'equation de l'equilibre axial permet de determiner la distance des centres des faces. Les resultats d'une etude parametrique sont ensuite presentes.