Bancs de turbomachines
La plateforme "Machines Tournantes" regroupe les moyens d'essais turbomachines de l'ENSAM Lille et les bancs d'essais rotor ou hélice de l'ONERA Lille.
Le regroupement des moyens d’essais turbomachines situés à l’ENSAM et des bancs d’essais rotor ou hélice de l’ONERA Lille constitue un ensemble très original sur des écoulements tournants incompressibles ou faiblement compressibles, en aérodynamique interne ou externe, avec certains dispositifs uniques en France ou dans le paysage européen. Il est également à souligner que l’ensemble des moyens disponibles vont de la maquette de laboratoire permettant de focaliser les analyses sur certains phénomènes physiques à des bancs d’essais à l’échelle industrielle. On peut citer notamment :
- Un banc d’essais dédié à l’étude des inducteurs spatiaux fonctionnant en régime cavitant (unique en Europe)
- Un banc d’essais permettant des démarrages rapides de pompe n’ayant qu’un seul équivalent dans le monde
- Un banc d’essais de compresseur axial, anciennement propriété de Paris VI et maintenant installé à Lille dans le cadre d’une convention entre cet établissement et l’ENSAM. Ce banc est particulièrement adapté à l’étude du fonctionnement des compresseurs en régime instables
- Un banc d’essais dédié à l’interaction rotor/rotor, composé d’une maquette d’hélicoptère avec rotor entièrement articulé de 1,5 m de diamètre et d’un ensemble moteur+hélice dont la position est modifiable suivant 3 axes
Les principales caractéristiques de l’ensemble des moyens d’essais disponibles sont détaillées ci-dessous :
La boucle SESAME est une boucle hydraulique dédiée à l’étude du comportement cavitant et instable des premiers étages de pompes de moteurs spatiaux. Des investissements importants ont été réalisés dans le cadre d’un partenariat contractuel entre le laboratoire et les acteurs de l’industrie spatiale nationale (CNES et ArianeGroup)
Caractéristiques techniques:
Puissance : 200 kW
Vitesse : 6000 tr/min
Fluide utilisé : eau
Le banc CME2 est un banc de compresseur axial qui reproduit un étage de compression d’un moteur aéronautique. De par sa robustesse, il est particulièrement adapté à l’étude des phénomènes instables (décollement tournant, pompage) qui se développent dans ces machines lorsqu’elles fonctionnent à débit partiel. Le banc a récemment été équipé d’actionneurs fluidiques qui ont notamment été exploités dans le cadre d’un projet ANR et d’un projet Européen. Un dispositif de grille de distorsion a également été adapté pour simuler des inhomogénéités azimutales de pression totale en entrée de machine.
Caractéristiques techniques:
Puissance : 200 kW
Vitesse : 6300 tr/min
Fluide utilisé : air
Ce banc est utilisé pour étudier les interactions Rotor / Stator et les instabilité cdans les turbomachines.
Caractéristiques techniques:
Puissance : 7.5 kW
Vitesse : 2500 tr/min
Fluide utilisé : air
Caractéristiques techniques:
Puissance : 15 kW
Vitesse : 2900 tr/min
Fluide utilisé : eau
Démarrage : 0 à 3000 tr/min en 0.4 s
Ce banc d'essai sert à létude de l’interaction de sillages avec et sans vent. Le banc peut être positionné dans la soufflerie L2 de l'ONERA.
Caractéristiques techniques:
Diamètre du rotor principal / secondaire : 1,5 m / 0,3 m
Mesures : 6 composantes sur les deux rotors, RPM, PIV
Le banc sert à l'étude de l’interaction du sillage de rotor en écoulements inhomogènes (interactions avec sol, bâtiments, sillage turbulent de navire…)
Caractéristiques techniques:
Diamètre du rotor principal : 0,7 m
Mesures : 6 composantes, RPM, PIV, pression sur obstacles