De nouvelles méthodes de conception des chambres de combustion et des enveloppes des turbines
Pour pouvoir faire concurrence aux autres fabricants, l'industrie européenne des turbines à gaz cherche en permanence à améliorer la sécurité tout en se conformant à la législation environnementale à venir. Ayant anticipé les exigences de la future législation, telles que le comité pour la protection de l'environnement en aviation (Committee on Aviation Environmental Protection - CAEP3), ce projet RTD de 48 mois a étudié une modification des méthodes de conception en développant l'utilisation des caractéristiques de concentration des contraintes élevées. Le but du projet était de fournir une méthodologie certifiée pour la conception et le support en service des composants des chambres de combustion tels que les orifices de refroidissement par effusion en biais. Cela exige toutefois une parfaite compréhension du comportement des matériaux. L'accent a donc principalement été mis sur le développement de trois types de modèles de comportement des matériaux et sur leur mise en oeuvre dans des programmes d'éléments finis en vue de la conception des composants. Sur la base de la fatigue thermomécanique (FTM), des résultats de tests isothermes et d'échantillons présentant des caractéristiques représentatives des composants, les chercheurs ont étudié deux matériaux connus sous le nom de C263 et de Haynes 230. Le comportement des matériaux a fait l'objet de prédictions portant sur les contraintes des composants stabilisés et sur la durée de vie des composants au stade de la conception, ainsi que de modèles de développement des fissures pour permettre la définition d'intervalles d'inspection sûrs. Les résultats obtenus ont permis de faire diverses prédictions complémentaires sur les contraintes des composants stabilisés et les déformations et ont en outre mis en évidence d'excellentes corrélations de conception dans différentes conditions dans le cas des échantillons isothermes. Par ailleurs, la modélisation de la propagation des fissures a été couronnée de succès, puisqu'elle a notamment permis de prédire le comportement d'échantillons isothermes ordinaires et spéciaux. De manière générale, la plupart des programmes du projet ont permis de faire des progrès significatifs par rapport au développement et à la vérification des méthodes de conception des chambres de combustion et des enveloppes. Les travaux devraient se poursuivre en vue d'étudier les composants une fois qu'ils ont atteint le point de défaillance, tandis que des programmes supplémentaires devraient mettre l'accent sur des méthodes de conception qui ne devraient pas augmenter les délais de mise au point des composants.
