Sci Turbine Gaz
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COMMENT FONCTIONNE UNE TURBINE GAZ ?
GRANDS PRINCIPES
APPLICATIONS
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Premier rappel: Les 2e et 3e lois de Newton
F = masse dair par seconde (W) x changement de vitesse du jet dair (Vjet - 0)
W Vjet
F
3e loi - chaque action, une raction gale et oppose F = -F
2e
loi - Principe de la dynamiqueF = m a = m v = quantit de mouvement
GRANDS PRINCIPES
Exemple:
quilibre
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Deuxime rappel: Mcanique des fluides
GRANDS PRINCIPES
Tuyre divergente
Tuyre convergentePression
Vitesse
Pression
Vitesse
Temprature
Temprature
volution du fluide la sortieAugmentation ou diminution?
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GRANDS PRINCIPES
Le fonctionnement dune turbine gaz
W Vvol W Vjet
vitesse
pressiontemprature leve(cause par lexplosion)
pressiontemprature
vitesse
Turbine entrane lecompresseur grce lnergie dgage parlexplosion de lair
1
Arbredentranement
Compresseuraspire etcompresse lair
2
BANG!
Alimentationde gaz
3
OBJECTIF
ATTEINT !
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Le plus grand problme?
Il faut donc rduire la vlocit du jet sortant pour: conomie de carburant rduction du bruit En autant que Vjet > Vvol
Entre dairfroide et lente
Pousse = F = W(Vjet - Vvol )Proportionnel Vjet
Jet chaud et rapideavec nergiecintique W Vjet
2
GRANDS PRINCIPES
Le carburant $$$$
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La solution la consommation de carburant?
Turbojet Turbofan
GRANDS PRINCIPES
Rappelez-vous ! F = W (Vjet
Vvol
)
On augmente lentre dair ! F = (Vjet Vvol)W
RETOUR AU DBUT
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TurbofanAvion civil
APPLICATIONS
F = W (Vjet Vvol)
F = W (Vjet Vvol)
$$
$$$
TurbojetAvion militaire
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APPLICATIONS
Turboprop petit avion hlice
F = W (VjetVvol) F = W (VjetVvol)
Lorigine de la longueur despales dhlicoptre
$ $
$
Application industrielle
(gnratrice)
Turboshaft - hlicoptre
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Vitesse = 4000 tours/min
Couple de 90,000 livre-pieds(voiture 200) 90,000 Hp
90,000 livresde pousse
Peut jecter unevoiture 160 pieds
15 x pression dunpneu de voiture
9 pieds dediamtre
Quelques chiffres (turbine gaz Airbus 340)
Turbine et nacellePoids de 16,000 livres
Wair= 2650 lb/s
Au dcollage, laconsommationdessence est de9 litres/seconde
$$$$
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LA TURBINE GAZ - SYNTHSE
Que fait quoi?
Arbre dentranementqui fait tourner le
compresseurCompresseur
aspire etcompresse lair
2 Turbine entrane lecompresseur grce lnergie dgage par
lexplosion de lair
1
BANG!
Explosion dugaz avec laircomprime
3
W VvolW Vjet
Vitesse de lair
Augmentation ou
diminution
Vitesse du jet
Augmentation ou
diminution
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PRT POUR LE DCOLLAGE?
RALISATION: JEAN-FRANOIS CHEVRIER
SOURCE DES IMAGES: ROLLS-ROYCE PLC
FORMATRICES: MONIQUE DUGAL, KATLEEN DESLAURIERS ET NADGE FIOT
TIC DANS LENSEIGNEMENT AUX MOYENS ET GRANDS GROUPES FPE7650
PROGRAMME COURT EN PDAGOGIE DE LENSEIGNEMENT SUPRIEUR
AUTOMNE 2004
