Contribution à l’étude des paliers fluides à patins hydrostatiques en régime laminaire et non laminaire

Abstract

Le comportement dynamique d’une ligne d’arbre composée de paliers à patins hydrostatiques et d’un rotor rigide/flexible en régime d’écoulement laminaire ne reflète pas assez la réalité du phénomène physique, en raison du comportement non-linéaire des forces fluides et de la dynamique de rotors. Une étude sur les effets des différents régimes d’écoulement (laminaire, Taylor et turbulent) sur les performances statiques et dynamiques d’un palier fluide à patins hydrostatiques, s’avère très recommandée, afin de tenir compte des effets de forte charge dynamique et des grandes vitesses. Cependant, à ce jour, le comportement de tels paliers amortisseurs reste mal compris. Cette thèse de doctorat dispose une nouvelle approche sur l’étude des paliers fluide à quatre patins hydrostatique, chargés entre deux patins dans différents régimes d'écoulement. En premier temps, une étude numérique basée sur la théorie linéaire est effectuée afin d’étudier l’influence du rapport d’excentricité et du rapport de pression sur les performances des caractéristiques d’une configuration plane d’un palier hydrostatique en différent régime d’écoulement. La méthode des différences finies a été utilisée pour résoudre l’équation de Reynolds modifiée basée sur la théorie de lubrification turbulente de Constantinescu. En second temps, une étude numérique concernant le comportement dynamique d'un rotor rigide monté sur un palier hydrostatique à quatre patins hydrostatiques, chargés entre deux patins en régime d'écoulement turbulent est traité. Les effets du nombre de Reynolds et du rapport d'excentricité sur les caractéristiques statiques et dynamiques d’un palier hydrostatique nous permettent d’étudier et de discuter les réponses de déséquilibre et les forces transmises. Les résultats numériques obtenus sont analysés et comparés entre des paliers à trois et quatre lobes. En effet, les résultats obtenus montrent que les performances des paliers hydrostatiques à film fluide amortisseur sont fortement influencées par le régime d'écoulement. L'étude devrait être très utile aux concepteurs des paliers fluides à patins hydrostatiques.