10 February 2022

Wébinaire Mehdi Vahdati

Mehdi Vahdati est le responsable de la division Thermo-Fluides. Il a plus de 30 ans d'expérience dans le développement de modèles numériques pour l'aérodynamique et l'aéroélasticité. Avant d'occuper son poste actuel, il a dirigé le groupe d'aéroélasticité du Rolls-Royce Vibration University Technology Centre (VUTC) à l'Imperial College. Pendant cette période, son groupe a développé le code d'aérodynamique et d'aéroélasticité AU3D, qui est utilisé sur tous les sites de Rolls-Royce (Royaume-Uni, États-Unis, Allemagne et Inde) comme le seul code pour l'analyse aéroélastique. Tous les moteurs Rolls-Royce depuis la fin des années 1990 ont utilisé ce code pendant leur développement, y compris toute la famille des moteurs Trent, ce qui a permis à Rolls-Royce de réaliser des économies considérables. Il s'est vu attribuer le poste de Rolls-Royce Research Fellow à l'Imperial College (première personne à recevoir cette récompense) pour les services rendus à l'entreprise. Il a été partenaire de grands projets de turbomachines au Royaume-Uni et en Europe. Ses sujets de recherche comprennent : le développement d'algorithmes CFD pour les écoulements internes et externes, le développement de modèles numériques d'aéroélasticité (FSI), la modélisation aéroélastique des composants de turbines à gaz (ventilateur, compresseur, turbine et joints), la modélisation de la turbulence à l'aide de l'apprentissage automatique, les applications de l'apprentissage automatique dans les turbomachines, la modélisation aérodynamique et aéroacoustique des drones (UAV), le comportement aéroélastique des éoliennes.
Review of Computational Aeroelasticity of Turbomachines

Abstract: Aeroelasticity is a branch of applied mechanics that studies the interactions between the inertial, elastic and aerodynamic forces while an elastic body is exposed to fluid flow. In other words: ‘How does a solid body react to fluid forces acting on it, and how does the flow change in response?’ Unsteady turbulent high-speed compressible flows often give rise to complex aeroelasticity phenomena by influencing the dynamic behaviour of the structures on which they act. Under certain conditions, the energy transfer from the fluid to the structure can cause excessive vibration levels and structural integrity may be compromised. The problem is particularly severe for gas turbines where virtually all blade rows are susceptible to aeroelasticity effects either by inherent self-induced motion (flutter and buffet) or by response to aerodynamic flow distortions and blade wakes (forced response).Along with foreign object damage (FOD), High-Cycle Fatigue (HCF) vibration of aerofoils from Fluid-Solid Interactions (aeroelastic excitation) is a major concern for the safety and reliability of all turbomachinery. With demands for reduced greenhouse gas emissions, the need for cleaner more efficient turbine technology has become critical. To achieve significant improvements in fuel efficiency new novel design concepts are required. The new concepts will usually involve higher aerodynamic loading with lightervand more flexible structures, and hence are more prone to aeroelastic issues. The objective of this lecture is to present aeroelasticity issues and CFD modelling techniques for turbomachinery. The outline of the lecture is:
1. What is aeroelasticity?
2. Examples of aeroelastic events
3. Explain aeroelastic phenomena using a 2D airfoil
4. Basic mechanical vibration
5. Aeroelastic models used in CFD
6. Aeroelastic events for fan blades on aeroengines

10 February 2022, 16h3017h30
Veuillez contacter F. Romano ou J.-P. Laval pour le lien