Étude de fiabilité et de disponibilité des systèmes des turbines à gaz : Contribution et applications

Abstract

La technique du traitement thermique par laser est largement étendue dans l'industrie due à sa précision d'opération et de traitement local. Puisque l'usinage par laser comporte des phénomènes physiques complexes, la modélisation mathématique de ce processus donne une aide perspicace aux opérations d'usinage. D'ailleurs, la modélisation mathématique réduit le coût expérimental et prédit les meilleures données paramétriques pour l'optimisation du chauffage du matériau en temps et en espace. La présente étude est divisée en trois sections et actions principales :  L’analyse d’une solution analytique dérivée par Blackwell pour déterminer les profils de température du processus de traitement thermique superficiel d’un corps semi-infini recevant sur sa face latérale un faisceau Laser temporellement constant et soumis à une condition de frontière convective suivant une direction unidimensionnelle. Cet examen est complété par l’extension de Zubair et Chaudhry dédiée aux deux cas spécifiques de sources laser dépendantes du temps l’une de type exponentiel et l’autre sous forme de l’impulsion de dirac.  Le développement d’une méthodologie numérique générale basée sur l’inversion des solutions se présentant en produits de convolution dans le domaine de Laplace, en solutions de températures réelles. Cette procédure a permis le traitement des signaux lasers périodiques , les résultats sont validés pour les cas précédents.  L’extension du modèle de base de Blackwell pour le traitement thermique superficiel en phase solide en considération de la dépendance de l’absorptivité avec la température selon deux modèles empiriques de Hagen- Rubens pour le laser CO2 et le modèle de Bramson pour les lasers émettant dans l’infrarouge en particulier le Nd : YAG. Le problème résultant est fortement non linéaire, et une approche numérique basée sur la méthode des différences finies est adaptée pour la résolution, L’effet de la dépendance de l’absorptivité en température est relevé et discuté