Turb'Flow

Turb’Flow™ est le résultat de plus de 25 ans de développements, initiés au Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique (LMFA, UMR 5509 CNRS) de l'Ecole Centrale de Lyon et poursuivis conjointement avec Fluorem.

En effet, les équipes Fluides complexes et Turbomachines du LMFA proposent une expertise reconnue pour traiter les problématiques d'interactions fluide/structure, d'instabilités d'écoulement et d'aéroélasticité. Initialement dédiés aux turbomachines, Turb’Flow™ intègre des schémas numériques (spatiaux et temporels) et des modèles précis pour représenter la turbulence, les ondes de choc, les décollements de couche limite, les instationnarités au sens large.

L'objectif principal est de pouvoir réaliser des recherches fondamentales sur des configurations industrielles opérationnelles. Turb’Flow™ est aujourd'hui étendu aux écoulements internes et externes, à basse ou haute vitesse.

Application aux turbomachines

L'écoulement rencontré en turbomachine (turbine ou compresseur) est souvent transsonique, instationnaire et turbulent. Les aubes présentent de fortes courbures, elles sont très chargées et produisent des écoulements à fortes girations tridimensionnelles.

Les structures d'ondes de choc complexes, les surfaces de discontinuités, les nombreuses interactions doivent être simulées avec précision pour obtenir les bons niveaux de performances globales de la machine.

Turb’Flow™ permet d'étudier, par exemple :

Les caractéristiques globales, les pertes et déviations angulaires pour les compresseurs, les pompes et les turbines
Les interactions rotor-stator, les effets de jeu, de cavité, les écoulements secondaires
D'analyser l'écoulement dans un plan méridien reconstitué, dans les plans aube à aube
De se coupler au logiciel Turb’Flow™ pour faire de la conception et du design optimal

Application au couplage Fluide - Structure et aux instabilités

Avec Turb’Flow™ il est possible :

D’etudier les interactions Fluide - Structure avec des modes vibratoires imposés, coïncidence de modes vibratoires
De comprendre et analyser l'apparition du flottement et des instabilités aérodynamiques : fluctuations de décollement, interactions avec la turbulence, blocage acoustique

Aéroacoustique

Une des principales applications de Turb’Flow™ concerne la prédiction du bruit aérodynamique, bruit de raie (lié à des interactions de structures, de sillages, ...) ou bruit large bande (lié à la turbulence). Les solutions aérodynamiques non linéaires déterministes (URANS) ou statistiques (DES ou LES) sont couplées avec des modèles d'analogie acoustique.

Caractéristiques du logiciel CFD

Résolution des équations de Navier Stokes compressibles instationnaires
Parallélisation avec PVM ou MPI, maillage multi-blocs structurés
Formulation volume fini MUSCL, centrée sur les noeuds
Modèles de turbulence à deux équations : 2 k-w equations of Wilcox and Kok...
DES ou LES
Schémas en temps explicite ou implicite, double pas de temps
Schémas spatiaux du 1er au 4ème ordre, centrés ou décentrés, avec ou sans limiteurs
Préconditionnement bas nombre de Mach