Étude statique des paliers aérodynamiques radiaux Created by Roger Vauthier on 26/02/2011 17:54:03
Les paliers à air ont reçu dans ces dernières décennies une attention considérable et trouvent des applications de plus en plus nombreuses dans le cas des vitesses élevées, de faibles charges et une grande précision sont nécessaires. La lubrification à l'aide d'un gaz permet de limiter la puissance dissipée par frottement fluide. En effet, la viscosité dynamique de l'air est environ 100 fois plus faible qu'une huile peu visqueuse. La surface déformable d’un palier radial est constitué de deux parties, une feuille supérieure lisse qui fournit la surface du palier et une feuille ondulée flexible (bump) découpée en bandes dans le sens axial qui fournit un support déformable à cette surface Figure 1. Le but de la feuille est d’accommoder le champ de pression aéodynamique à l’intéieur du palier avec un jeu radial plus grand que celui que l’on aurait avec un palier lisse (rigide). Ils offrent un meilleur amortissement que les paliers rigides du fait des frottements de Coulomb feuille supérieure/bumps et bumps/stator. Cet amortissement supérieur leur permet une meilleure stabilité aux vitesses critiques. De plus la déformabilité des paliers à feuilles les rend plus tolérants vis-àvis des défauts d’alignement ainsi que des dilatations thermiques. Le matériau le plus souvent utilisépour les feuilles est l’Inconel X-750. On trouve également l’Inconel 713LC et le 718 pour le rotor [1]. L'objectif de ce présent travail est la détermination du champ de pression dans les paliers à feuille par la résolution de l'évacuation de Reynolds non linéire adapté aux fluides compressibles, en particulier aux gaz parfaits. La résolution de l'écacuation de Reynolds (2-D) a été réalisé par la méhode de Newton-Raphson amortie. Le modèle permettant de calculer les déformations élastiques des feuilles que nous avons adopté est celui développé par Heshmat [2]. L'étude de l'influence des caractéristiques élastiques tels que le module d'Young du matériau constituant les feuilles sur la répartition du champ de pression dans le fluide a été aussi envisagé. Nous avons pu conclure que le module d'élasticité a une influence non négligeable sur le champ de pression et la portance aéodynamique du système.
