Caractérisation des fonctions de transfert d’organes hydrauliques en régimes cavitant et non-cavitant
Les travaux de thèse ont été développés dans le cadre d’un partenariat entre les laboratoires LEGI, GIPSA Lab et le centre d’essai CREMHyG. Ils ont été financés et soutenus par le CNES et la Snecma.
Membres du jury
M. Jean-Luc REBOUD
Professeur de l’Université de Grenoble, Président du jury
M. Jacques CHARLEY
Maitre de Conférences, ENSAM Lille, Rapporteur
M. Hassan HAMMOURI
Professeur de l’Université Claude Bernard Lyon 1, Rapporteur
M. Alain BOYER
EDF Département Mécanique des Fluides, Energie et Environnement,
Examinateur
M. Jérôme DEHOUVE
CNES Division des Lanceurs, Examinateur, Membre invité
M. Jérémy TOUTIN
Snecma Division des Moteurs Spatiaux, Examinateur, Membre invité
Mme Regiane FORTES-PATELLA
Professeure de Grenoble-INP, LEGI, Directrice de thèse
M. Nicolas MARCHAND
Chargé de Recherche CNRS, GIPSA Lab, Codirecteur
Résumé
Dans le cadre de l’amélioration des méthodes de modélisation du comportement hydraulique des moteurs
à ergols liquides, il est important de disposer des méthodes d’identification expérimentale adaptées au
besoin de caractérisation des fonctions de transfert des pompes en régime cavitant, notamment pour
prédire les risques d’occurrence des phénomènes de couplage fluide‐structure comme le Pogo. La matrice
de transfert dynamique d’une pompe relie dans le domaine fréquentiel les fluctuations complexes (module
+ phase) de débit et de pression à l’entrée avec celles de sortie de la pompe. Par ailleurs, les mécanismes
physiques qui régissent la réponse d’une pompe soumise à des fluctuations de pression et/ou de débit
restent méconnus, ce qui rend aujourd’hui très difficile les prévisions théoriques. Dans le cadre des travaux
développés, une nouvelle boucle d’essais a été mise en place permettant la mesure de la pression
fluctuante et l’évaluation du débit fluctuant par une approche d’intensimétrie hydroacoustique. Une
méthodologie d’essais a été mise en place sur le banc de test pour caractériser les fonctions de transfert
de différents organes hydrauliques, notamment en régime cavitant, comme une pompe centrifuge. Ces
travaux expérimentaux ont permis également d’alimenter et de valider les modèles de type « système »
RLC utilisés pour la simulation du comportement acoustique du circuit. Les méthodologies d’essais, de
post‐traitement et de modélisation développés dans le cadre de cette thèse seront appliquées par
l’industriel lors des essais dédiés sur le banc de test à des composants moteur.
Mots clés :
Matrice de transfert, Cavitation, effet Pogo, Hydraulique, Intensimétrie hydroacoustique, Identification,
modèle équivalent RLC