AbstractThe optimisation study of thermal barrier coatings on rotating blades for turbine engine needs the building of specific devices adapted for thermal characterization of partially transparent ceramic. We have designed two methods for measuring thermal proprieties of thin films. The first one allows measuring the thermal diffusivity and the specific heat at high temperatures. This apparatus adapted for partially transparent ceramic is based on the flash diffusivity principle. The second device has been built to measure the emissivity and the absorption coefficient of partially transparent ceramics. In addition, software has been developed, it allows with the thermal proprieties measured, forecasting the temperature evolutions of a sample or a bi-layer structure. This software is a very useful tool to understand the physical phenomena inside a semi-transparent material. It helped to set the experimental conditions and to define a method that provides a satisfactory accuracy in the measurement of the thermal diffusivity. In addition, it allows forecasting the temperature distribution inside a blade exposed to radiation from a combustor.
RésuméL'optimisation des barrières thermiques céramiques pour aubes de turbine nécessite la création d'appareils spécifiques adaptés à la caractérisation thermique des matériaux semi-transparents. Nous avons développé deux moyens de mesure pour caractériser les dépôts minces. Le premier autorise la mesure de la diffusivité thermique et de la chaleur spécifique à haute température. Cet appareil adapté aux matériaux semi-transparents est basé sur le principe de la méthode flash. Le second appareil autorise la mesure de l'émissivité thermique et du coefficient d'absorption des matériaux semi-transparents. Il a par ailleurs été développé un programme permettant, à partir des données thermiques et thermo-optiques du matériau, de calculer les évolutions de température au sein d'un échantillon massif ou semi-transparent. Ce logiciel s'est avéré très utile pour comprendre les phénomènes physiques au sein des matériaux semi-transparents. Il a permis de fixer les conditions expérimentales et de définir une méthodologie qui garantisse une bonne précision des mesures de diffusivité. Il autorise par ailleurs la prévision de la distribution des températures dans une aube de turbine exposée aux conditions internes d'une chambre de combustion.
Experimental and software tools to forecast radiative and conductive thermal transfer in partially transparent material deposed on rotating blades for turbine engine
Aerospace Science and Technology ; 8 , 4 ; 321-331
2004-01-22
11 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
English
Experimental study of the incidence effect on rotating turbine blades
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