2024-2025 / AERO0015-1

Mechanical design of turbomachinery

Durée

26h Th, 26h Pr, 30h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil en aérospatiale, à finalité spécialisée en "aerospace engineering"5 crédits 

Enseignant

Loïc Salles

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

 

Plan de cours

  • Dynamique des rotors : types de modélisation, calcul des vitesses critiques directes et rétrogrades, diagramme de Campbell, analyse de stabilité, réponses harmonique et transitoire, comportement des multi-rotors, conception des paliers, phénomènes d'instabilité.
  • Dynamique des aubes et des roues aubagées : diagramme de Campbell, sources d'excitation extérieures, problèmes aéroélastiques, ingestion d'oiseaux.
  • Analyse statique des aubes de compresseur : notion de compensation, phénomènes de vrillage/dévrillage, couplage flexion/torsion
  • Analyse statique des disques : critère de dimensionnement, notion de survitesse
  • Calcul de durée de vie des aubes et distributeurs de turbine.
Des exemples de conceptions de moteurs existants sont utilisés pour illustrer les différents concepts présentés dans le cours.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

L'objectif du cours est de former l'étudiant aux méthodes d'analyse du comportement dynamique des turbomachines et aux techniques utilisées dans l'industrie aéronautique pour le dimensionnement mécanique des composants (aubes, disques) de turboréacteurs.

Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, II.3, III.1, III.2, IV.1, IV.3, VI.1, VII.4 du programme d'ingénieur civil en aérospatiale.

Savoirs et compétences prérequis

Le cours nécessite une connaissance élémentaire en dynamique des structures et de la méthode des éléments finis.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Des projets obligatoires seront proposés aux étudiants. Ils permettront de mettre en pratique les méthodes de dimensionnement mécanique de turbomachines.


Le logiciel Siemens Simcenter 3D avec le solveur SOL 414 sera utilisé pendant les cours et les projets afin d'illustrer l'implémentation numérique des concepts théoriques présentés pendant les cours.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Cours donné exclusivement en présentiel


Explications complémentaires:

Le cours est dispensé en présentiel au 1er quadrimestre.

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus

Autre(s) site(s) utilisé(s) pour les supports de cours
- Siemens Xcelerator Academy (https://training.plm.automation.siemens.com)


Informations complémentaires:

Références recommandées

Friswell, Michael I. Dynamics of rotating machines. Cambridge University Press, 2010.

Rao, J. S. Turbomachine blade vibration. New Age International, 1991.

Royce-Rolls. The jet engine. John Wiley & Sons, 2015.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes ) ET évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Informations complémentaires:

L'évaluation portera sur l'examen écrit ou oral de théorie, les rapports des projets réalisés à domicile et leur présentation orale. L'examen  sera basé sur la réponse à des questions portant sur la connaissance mais surtout sur la compréhension des notions théoriques développées au cours. L'examen a lieu à livres fermés.

L'évaluation est basée sur la moyenne géométrique pondérée entre les notes des projets et de l'examen. La note finale est calculée comme suit:

                  Final note = (Projets)^(0.7) * (Examen)^(0.3)

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

L'organisation du cours est présenté en détails lors du premier cours.

Contacts

Loic Salles l.salles@uliege.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs