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TURBINES A GAZ TURBOPROPULSEURS

TURBINES A GAZ TURBOPROPULSEURS. Généralités : Nombreux avantages / moteurs alternatifs Principe : Récupération puissance cinétique et / ou mécanique importantes via fonctionnement continu. Applications : Turbomoteurs d’hélicoptères Turbopropulseurs : moteurs avions

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TURBINES A GAZ TURBOPROPULSEURS

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  1. TURBINES A GAZ TURBOPROPULSEURS

  2. Généralités : • Nombreux avantages / moteurs alternatifs • Principe : Récupération puissance cinétique et / ou mécanique importantes via fonctionnement continu • Applications : • Turbomoteurs d’hélicoptères • Turbopropulseurs : moteurs avions • Turboalternateurs : production d’électricité • Turbopompes : industrie pétrolière

  3. Tuy C C C TG Pm R I. Différents types de Turbines à Gaz : I.1. Turbines liées Un seul ensemble tournant = arbre reliant : compresseur C, turbine de détente TG et récepteur de puissance R : turboalternateurs, turbopompes.. • Eléments principaux : • C : Compresseur centrifuge ou axial • CC : Chambre de combustion annulaire • TG : Turbine générateur de détente multi étagée • Tuy : tuyère • Arbre de transmission • R : Réducteur

  4. 3 4 5 Air (0) 1 2 C C TG Tuy C Pm R I.2. Etude du cycle de la turbine liée • 1-2 : Compression adiabatique de l’air dans compresseur • 2-3 : Apport isobare de chaleur dans chambre de combustion • 3-4 : Détente adiabatique dans turbine • 4–5 : Détente adiabatique dans la tuyère d’échappement • 5-0 : Refroidissement isobare des gaz d’échappement et • éjection à hautes vitesses • * L’admission d’air 0-1 sera traitée dans la partie turboréacteur

  5. Isobare P2 = P3 T 3 2 2s Isobare P1 = P5 = P0 4 4s 5 5s 1 s a b I.2.1 Diagramme (T,s) du cycle turbine liée • Hypothèses : • Cycle ouvert : P5 = P0 = pression atmosphérique • Rque : L’indice s designe une transformation isentropique

  6. I.2.4 Exemple d’une turbine liée de chez Turbomeca

  7. I.2.4 Exemple d’une turbine liée de chez Turbomeca

  8. I.3. Turbines libres • I.3.1. Généralités • Turbine puissance distincte de la turbine générateur • TG sert uniquement à entraîner le compresseur • TP entraîne l’arbre de puissance via reducteur • Applications : Turbines aéronautiques… 3 4 5 6 Air (0) 1 2 C C C TG TP Tuy Pm R • Eléments principaux : • C : Compresseur centrifuge ou axial • CC : Chambre de combustion annulaire • TG : Turbine générateur multi étagée • TP : Turbine de puissance • Tuy : Tuyère • Arbre de transmission

  9. I.3.2. Description du cycle 6 3 4 5 Air (0) 1 2 C C C TG TP Tuy pm R 0-1 : admission de l’air : compression cinétique supposée isentropique 1-2 : Compression isentropique de l’air 2-3 : Combustion isobare 3-4 : Détente polytropique TG 4-5 : Détente polytropique TP 5-6 : Détente polytropique Tuy 6-0 : Refroidissement des gaz brûlés

  10. I.3.5. Exemple d’une turbine libre Turbomoteur à turbine libre TM 333 (doc. Turboméca)

  11. I.3.5. Exemple d’une turbine libre

  12. I.4. Turbine à échangeur de chaleur Obtention d’une combustion efficace et économe : récupération partie enthalpie de combustion via un échangeur de chaleur

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