Laboratoire de Mécanique des Solides - UMR 6610

Les Garnitures Mécaniques : Etude Théorique et Expérimentale

Les garnitures mécaniques constituent un des systèmes d’étanchéité pour arbres tournants parmi les plus utilisés dans les applications à haut niveau de performances. Elles se composent de deux anneaux, dont l’un est fixé à l’élément tournant et l’autre au bâti. La zone sensible de ces joints est l’aire de contact entre les faces du rotor et du stator. En effet, le comportement des garnitures met en jeu de nombreux phénomènes physiques qui sont couplés par le contact : lubrification hydrodynamique et mixte, comportement dynamique, déformations thermoélastiques des solides, changement de phase dans le fluide à l’interface. La maîtrise et l’amélioration des performances de ce composant nécessite de bien comprendre et modéliser ces différents couplages.

Au cours d’une dizaine d’années de recherche menées au laboratoire, cinq thèmes spécifiques ont été abordés : le comportement thermique des garnitures, les écoulements non laminaires dans l’interface des garnitures mécaniques, l’étanchéité des fluides compressibles à haute pression par des garnitures mécaniques, la lubrification mixte et le changement de phase dans les étanchéités dynamiques.