Abstract FR:

Les joints d'etancheite a faces radiales sont des composants assurant l'etancheite des passages d'arbres tournants dans des applications techniques de hautes performances et qui exigent une grande fiabilite. Leur fonctionnement fait intervenir un ensemble complexe de plusieurs phenomenes interdependants. Le travail de recherche de cette these de doctorat a ete consacre aux deux phenomenes qui sont preponderants lorsque les faces sont lubrifiees par un film liquide ; le comportement dynamique de l'element vibrant du joint et la modelisation des effets thermohydrodynamiques. A partir d'une analyse bibliographique approfondie des etudes sur ce sujet, une modelisation originale du comportement dynamqieu du stator flottant a ete developpee. Il est montre que, sous certaines conditions, l'analyse de stabilite mise au point anterieurement pour des faces lisses peut etre adaptee au cas de faces rainurees. Dans le domaine de stabilite du regime d'entrainement dynamique, les equations du mouvement du stator a trois degres de liberte sont resolues par une methode numerique simple. Le programme realise constitue un outil d'aide a la conception et a l'optimisation des garnitures d'etancheite a faces lisses ou rainurees. Une etude parametrique d'un joint industriel typique est presentee. Elle met en evidence le role des rainures et des defauts de surface qu'elles engendrent. Une large revue bibliographique des etudes thermohydrodynamiques des paliers, butees et joints a aussi ete effectuee. Elle a montre l'opportunite de nouvelles recherches appliquees aux garnitures d'etancheite. Les equations generales du probleme sont presentees sous leur forme tridimensionnelle en regime permanent d'entrainement dynamique. Ces equations sont resolues simultanement, par des methodes numeriques propres a chacune, au cours d'un processus iteratif. Elles sont couplees par les conditions de transfert thermique sur les frontieres communes a leurs domaines. La methode a ete validee dans le cas de la seule etude analytique comparable publiee a ce jour. Les resultats obtenus par la suite montrent l'influence de la fuite et celle des differents types de conditions d'echanges aux frontieres. Ils montrent en outre que les effets des mesalignements ou des ondulations des faces ne peuvent etre negliges.