Défaut de circularité des gaines testées en soufflerie

Le défaut macroscopique des gaines testées en soufflerie est représenté au-tour d’un cercle parfait de diamètre extérieur égal au diamètre théorique. Pour une bonne visualisation, le défaut de circularité a été agrandi de manière à dis-tinguer les creux et les bosses autour du cylindre. Le défaut autour de chaque prise de pression a été recadré. Les figures (3.4), (3.5), (3.6) et (3.7) repré-sentent le défaut de circularité autour des couronnes 3, 5 et 7 des diamètres

D= 355mm, D = 250mm, D = 200mm et D = 140mm respectivement. Le seuil

de tolérance sur les diamètres D = 355mm, D = 250mm et D = 140mm a été dé-passé. Pour le premier diamètre, la plage de défaut tolérée est de 3.5mm, c’est-à-dire entre ±1.775mm, alors que la mesure enregistrée est comprise entre une plage de 10mm, qui représente l’écart entre le creux le plus profond et la bosse la plus élevée ou d’une autre manière, le diamètre inférieur et le diamètre supérieur. Le diamètre supérieur est de 355 + 6mm et le diamètre inférieur est de 355 − 4mm. Le diamètre supérieur calculé sur la deuxième gaine est

D = 250 + 1.8mm alors que le diamètre inférieur est de 250 − 2mm. Pour le

D= 200mm, la plage de déformation est légèrement supérieure, on peut même

dire égale au seuil, elle est de 2.06mm au lieu de 2mm. Le diamètre supérieur de cette gaine est de 200+1.2mm et son diamètre inférieur est de 200−0.86mm. Pour D = 140mm, on constate un dépassement considérable du seuil de tolé-rance sur le défaut de circularité, le diamètre inférieur de cette gaine est de 140−0.3mm tandis que son diamètre supérieur est estimé à 140+5mm, soit un défaut de 3.8% du diamètre. Cependant, à la différence des autres diamètres, la distribution du défaut de circularité autour de ce cylindre se rapproche de la forme d’un cercle parfait. De cette mesure de défaut de circularité on peut distinguer d’emblée, que la norme de construction des gaines PEHD n’est pas respectée sur 3 des 4 gaines lisses testées. De plus, une différence majeure entre la distribution du défaut autour des différents diamètres a été observée, cela est certainement due au procédé de fabrication de ces gaines extrudées. Avec cette étude sur le défaut de fabrication des gaines de protections, nous estimons que lors de l’installation sur site, il est fort probable que le tube sera de plus en plus déformé soit par la technique d’assemblage soit par le vieillis-sement du matériel.

Pour la mesure du défaut de circularité autour de la gaine avec listel, le même procédé de mesure a été suivi. À la différence des gaines lisses, le

lis-FIGURE 3.4 Défaut de circularité des couronnes 3, 5 et 7 du diamètre D=355mm

FIGURE 3.5 Défaut de circularité des couronnes 3, 5 et 7 du diamètre D=250mm

tel en surface présente une épaisseur macroscopique importante. Nous avons mentionné dans le tableau (2.2) les propriétés de ce listel. Disposé de façon hélicoïdale autour de la gaine avec une épaisseur de 1mm et une largeur maxi-male de 3mm.

Sans tenir en compte de l’épaisseur du listel sur un diamètre D = 250mm, on constate que le seuil de tolérance défini par la norme de construction DIN8074 a été respecté. L’écart qu’il peut y avoir entre un diamètre maximal et un dia-mètre minimal ne dépasse pas 2.5mm. La figure (3.8) représente la distribution du défaut de circularité autour des couronnes 3, 5 et 7. On retrouve bien grâce au capteur de déplacement laser l’amplitude de l’épaisseur du listel (comprise entre 1.1mm et 0.8mm). La disposition hélicoïdale du listel permet de retrou-ver cette sur-épaisseur à différentes numérotations des prises. Par exemple, entre les couronnes 5 et 7 de la figure (3.8), le positionnement du listel est

dé-calé de 90◦, alors qu’entre les couronnes 3 et 7, le positionnement du listel se

superpose.

Concernant les défauts de circularité sur les autres couronnes de pression, on a observé une superposition presque complète de la forme. Les bosses et les

FIGURE 3.6 Défaut de circularité des couronnes 3, 5 et 7 du diamètre D=200mm

FIGURE 3.7 Défaut de circularité des couronnes 3, 5 et 7 du diamètre D=140mm

creux sont alignés longitudinalement avec une légère différence sur les ampli-tudes. Cela démontre surtout que le défaut de circularité est corrélé tout au long de la portion instrumentée à l’exception des couronnes en extrémité. Cet écart entre le défaut de circularité des couronnes 1 et 9 par rapport au reste des couronnes est certainement du à l’usinage effectué pendant la préparation des maquettes. Pour fixer les embouts utilisés pour rigidifier les maquettes, une couche d’une épaisseur de 2mm a été retirée (c.f. figure (3.9)).

En conclusion, on constate que le défaut macroscopique assimilé au défaut de circularité dans le cas des gaines PEHD dépasse dans certains cas le seuil de tolérance exigée par la norme DIN8074. Sur les 4 gaines lisses étudiées, un seul diamètre respecte le seuil d’imperfection limité à 1% du diamètre. En plus de ce dépassement, la forme de distribution du défaut de circularité est complètement différente entre chaque diamètre. Pour la seule gaine avec lis-tel testée, le seuil de tolérance a été respecté. Cependant, l’épaisseur du lislis-tel dépasse le 1mm, donc l’impact de ce listel en combinaison avec le défaut de circularité sur le comportement aérodynamique des gaines reste à définir. La

FIGURE 3.8 Défaut de circularité des couronnes 3, 5 et 7 du diamètre D=250mm avec listel

question de connaître si la sur-épaisseur du listel arrive à masquer un éven-tuel impact du défaut de circularité sera traitée dans les chapitres suivants.

FIGURE 3.9 Usinage à l’intérieur de la gaine pour l’insertion des embouts