Laboratoire de Mécanique des Solides - UMR 6610

Etude du changement de phase dans un contact de garniture mécanique d’étanchéité.

Les garnitures mécaniques sont des éléments d’étanchéité dynamique présentes dans de nombreuses applications. Dans certaines conditions de pression, de température et de vitesse de rotation, il arrive que le fluide lubrifiant l’interface soit amené à passer de l’état liquide à l’état gazeux. Ce changement de phase peut avoir des conséquences dramatiques sur le joint, risquant de causer une défaillance. Dans le cadre d’une utilisation de fluides toxiques, le risque est l’émission de pollutions présentant un danger pour les personnes et l’environnement.

Le but de cette étude théorique et expérimentale, est de mieux comprendre la phénoménologie du changement de phase, en modélisant numériquement l’écoulement du fluide à l’interface, d’une part, et en recréant physiquement les conditions d’un changement de phase avec de l’eau surchauffée, d’autre part.

Un modèle adiabatique stationnaire a été développé. Nous discuterons les méthodes utilisées ainsi que les limites de ce modèle. Pour palier à ces limites et les repousser, un autre modèle, transitoire, est en cours de développement, et nous présenterons les avancées.

D’un point de vue pratique, nous décrirons le moyen d’essais permettant de visualiser un contact de joint expérimental alimenté par une centrale hydraulique nous permettant de travailler avec de l’eau sur chauffée. Nous présenterons également les techniques de mesurage mises en place sur ce banc d’essais, à savoir l’interférométrie et la thermographie infrarouge, ainsi que quelques résultats.