THERMEC (partie 1)

Le Three Gorges Dam est l'une des plus grandes installations au monde en ce qui a trait à la génération d'électricité. Le barrage hydroélectrique utilise des turbines pour extraire l'énergie de l'eau qui circule. Pour fabriquer les pales de ces turbines, 46 tonnes d'acier liquide sont utilisées. L'un des défis consiste à contrôler les dimensions de la pale lors du moulage et des différents traitements thermiques. L'idée est de diminuer le machinage de la pièce à la fin du procédé. Pour y arriver, l'équipe de Hailiang Yu et al de Chine travaille à la simulation numérique pour le contrôle des distorsions de pales en acier.

 

Les simulations multiphysiques couplées qu'ils réalisent comportent 3 éléments principaux : (1) le calcul des déformations et contraintes (élastiques, plastiques), (2) pour un matériau pouvant présenter des transformations de phase, par exemple de l'austénite vers la martensite, (3) en raison de l'évolution de la température ce qui nécessite la solution numérique des équations d'énergie. Les travaux réalisés grâce à la méthode des éléments finis sont corroborés expérimentalement, notamment via la mesure de la distribution de température réelle sur la pièce grâce à une caméra infrarouge.

Finalement, pour améliorer le procédé de refroidissement à l'air de la pièce, des simulations sont faites avec Ansys dans le domaine de la mécanique des fluides numériques (CFD) pour calculer la position et le débit idéal des ventilateurs.

Publié par : Frédéric Couet