Simulation numérique d'écoulement compressible dans les joints labyrinthe

(Reçu le 11 juin 1996, accepté le 14 janvier 1997)

Abstract
The labyrinth seals are the devices used machines which serve to restrict the leakages crossing a carter (or stator) by a rotating shaft (or rotor) and to avoid the important friction to high rotation speeds. These devices, which in addition behave as shaft bearings, can modify the dynamics characteristics of the line of the shaft in which they are integrated. The present work has been carried out with the purpose of controlling better the flows within the labyrinth seals and to determine their static (leakage-pressure) and dynamic (stiffness and damping coefficients) characteristics. It's based on the development of a global numerical model, and on the integration of the obtained correlations by 3D axisymmetric computation in this model.

Résumé
Les joints labyrinthe sont des dispositifs utilisés dans les machines, ils servent à limiter les fuites à la traversée d'un carter (ou stator) par un arbre tournant (ou rotor) et éviter le frottement important aux vitesses de rotation élevées. Ces dispositifs, qui de plus, se comportent comme des paliers, peuvent modifier les caractéristiques dynamiques de la ligne d'arbre dans laquelle ils sont intégrés. Le travail présenté a été effectué dans le but de mieux maîtriser les écoulements dans les joints labyrinthe et de déterminer leurs caractéristiques statiques (débit-pression) et dynamiques (coefficients de raideur et d'amortissement). Il s'appuie sur le développement d'outils numériques intégrant dans les calculs globaux des résultats de calculs locaux (3D axisymétriques).