Study of the reliability of RANS and URANS approaches regarding the performance of a high-speed low-pressure turbine

The thesis work was carried out in the context of an internship at Safran Aircraft Engines. Here, within the Bureau d'Etudes Module Turbine de la Direction Technique division, I have been integrated into the "Low Pressure Turbine Flow and Performance Integration" unit, which coordinates the aerodynamic and preliminary performance design activities of the low-pressure turbine. The purpose of the internship is to study the reliability of RANS et URANS approaches regarding the performance of a High-Speed Low-Pressure turbine. To do that, at the beginning it is described the engineering context of the internship, and it is conducted a bibliographical study to explain the physical phenomena that will be analysed. Then the reference experimental results, which will be used to test the reliability of the numerical results, are presented. Lastly, the results of the performed numerical simulations are reported: this includes an explanation of the numerical setup used in the simulations, followed by a comparison of the simulation results with the experimental data.

Il lavoro di tesi è stato svolto nel contesto di uno stage presso Safran Aircraft Engines. Qui, all'interno della divisione Bureau d'Etudes Module Turbine de la Direction Technique, sono stato integrato nell'unità "Integrazione flusso e prestazioni della turbina bassa pressione", che coordina le attività di progettazione aerodinamica e delle prestazioni preliminari della turbina bassa pressione. Lo scopo dello stage è studiare l'affidabilità degli approcci RANS e URANS riguardo alle prestazioni di una turbina a bassa pressione ad alta velocità. A tal fine, inizialmente viene descritto il contesto ingegneristico dello stage, e viene condotto uno studio bibliografico per spiegare i fenomeni fisici che verranno analizzati. In secondo luogo, vengono presentati i risultati sperimentali di riferimento, che saranno utilizzati per testare l'affidabilità dei risultati numerici. Infine, vengono riportati i risultati delle simulazioni numeriche eseguite: ciò include una spiegazione della configurazione numerica utilizzata nelle simulazioni, seguita da un confronto tra i risultati delle simulazioni e i dati sperimentali.