Données techniques du banc :

 
Flux de gaz chaud
Puissance thermique 580 kW
Modes de régulations
  • <span">Sur la richesse de la combustion
  • <span">Sur la température gaz brûlés ou échantillon
Géométrie de l’écoulement Circulaire de diamètre 60mm
Combustion
  • <span">Gaz Naturel / Air
  • <span">Gaz Naturel / Air dopé en O2
Températures 500 < T < 1600°C
Vitesses 200 < V < 400 m/sec
Débits massiques 600 < Q < 900 Nm3/h
Transitoires thermiques Jusqu’à 300°C/sec
Flux de refroidissement interne
Température 20 < T < 60°C
Débits massqiues 10 < Q < 60 Nm3/h
Instrumentation scientifique
Mesure de la température échantillon Thermocouples S soudés, Pyrométre bi-chromatique, Pyroreflectométre
Mesure de la déformation de l’échantillon Micromètre optique, Suivi de marqueurs
Mesure de la force appliquée Cellule de force
Mesure des débits (Gaz naturel, Air comburant, O2, Air de refroidissement) Débitmètres massiques
 

Présentation du banc :

Le banc MAATRE (Mécanique et aérothermique et Aubes de Turbines Refroidies) est un banc brûleur permettant de réaliser des essais de caractérisation de matériaux à hautes températures. Les conditions de sollicitations thermomécaniques reproduites sont proches de celles rencontrées dans les parties les plus chaudes des réacteurs d’avions et des turbines d’hélicoptères.

En service au sein de l’institut Pprime depuis le début de l’année 2012, il a déjà été mis à contribution dans le cadre de diverses collaborations avec les entreprises SAFRAN Helicopter Engines, SAFRAN Aircarft Engines ou encore Safran Ceramics (Programme de Recherche Concertée « Structures Chaudes », Thèses CIFRE, Post-doctorats, Prestations de recherche).

Ce banc d’essai est équipé d’un brûleur permettant de projeter des gaz à hautes températures et hautes vitesses sur l’échantillon à tester. Cet échantillon est également sollicité mécaniquement par une machine de fatigue électromécanique +/-100kN. Une circulation d’air comprimé régulée en débit et température offre la possibilité d’assurer un refroidissement interne de l’échantillon. Un système d’injection de vapeur permet également de faire varier la concentration en eau autour de l’échantillon testé.

 

Ce banc d’essais permet d’envisager un large spectre de thématiques de recherche portant sur :

  • le comportement mécanique des matériaux à très hautes températures tels que les superalliages base nickel (fluage isotherme et anisotherme, fatigue, fatigue avec temps de maintien, fatigue thermomécanique)

  • les phénomènes d’écaillage des barrières thermiques et environnementales

  • la résistance des matériaux aux chocs thermiques.