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Le 14 décembre 2022

Soutenance de thèse de Joelle NAJIB

Etude des conditions d'écoulement dans une turbine radiale fonctionnant à haute pression, haute température et haute vitesse.

Résumé de la thèse en français

Le développement de solutions permettant d'électrifier les voitures est un enjeu majeur sur le plan environnemental. D'importants efforts de recherche ont été réalisés dans l'industrie automobile sur les nouveaux carburants et les nouvelles chaînes de traction hybride électrique afin de réduire les émissions de carbone des véhicules. Les systèmes de turbines à gaz ont été identifiés comme l'un des meilleurs convertisseurs d'énergie potentielle pour les chaînes de traction hybride série (SHEV). Le cycle qui nous intéresse dans cette thèse est celui d'une turbine à gaz (avec compression refroidie, régénérateur et réchauffement durant la détente (IRReGT)) car il offre un rendement et une densité de puissance élevés ainsi qu'une consommation de carburant réduite. La présente thèse propose une nouvelle configuration d'un cycle comportant une turbine refroidie dans le but d'augmenter la température à l'entrée de la turbine et le rendement du cycle. Cette thèse s'intéresse particulièrement à la conception de cette turbine radiale refroidie, réalisée à l'aide de l'impression 3D. Il s'agit d'une turbine d'une puissance de l'ordre de 20 kW qui fonctionne à une pression de 9 bars et une température de l'ordre de 1450°C avec des vitesses de rotation allant jusqu'à 120 000 tours par minute.

Résumé de la thèse en anglais

The development of solutions to electrify cars is a major environmental issue. Major research efforts have been invested in the automotive industry on new fuels and new hybrid electric powertrains to reduce vehicle carbon emissions. Gas turbine systems have been identified as one of the best potential energy converters for series hybrid powertrains (SHEV). The cycle of interest in this thesis is a gas turbine (with cooled compression, regenerator, and reheat during expansion (IRReGT)) because it offers high efficiency and power density as well as reduced fuel consumption. This thesis is interested in proposing a new configuration of the cycle including a cooled turbine to increase the temperature at the turbine inlet and the efficiency of the cycle. This thesis is particularly interested in the design of this cooled radial turbine, manufactured by 3D printing. The turbine has a power of about 20 kW and operates at a pressure of 9 bar and a temperature of about 1450°C with rotational speeds up to 120 000 rpm.

Date de soutenance : mercredi 14 décembre 2022 à 14h00
Adresse de soutenance : MINES ParisTech 60 Bd Saint-Michel 75272 Paris - Salle Vendôme
Directeur de thèse : Chakib BOUALLOU
Codirecteur : Maroun NEMER