Petite question sur le turboréacteur

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antoine921
Membre

Inscrit le 13/06/2012
1 message posté

# 13 juin 2012 09:14
Bonjour à tous, je suis tout nouveau sur ce forum.

Voilà je suis en maths spé, et donc bientôt je passe une épreuve orale pour entrer en école d'ingénieur, le TIPE, j'ai choisis le turboréacteur comme sujet.
Mon TIPE terminé j’ai encore quelques questions qui me travaillent.
En effet je ne suis pas un expert dans le domaine de l’aéronautique (beaucoup de chemin à faire pour le devenir j’imagine) et je me demandais si quelqu’un pourrait m’expliquer ces différents points :
Dans un réacteur (simple flux pour simplifier les choses) l’air est accéléré par la soufflante qui est en rotation, cet air est dirigé vers le compresseur, ensuite chambre de combustion et turbine, cette dernière prélève l’énergie nécessaire à la rotation de la soufflante et du compresseur.
Mais cette turbine est mise en rotation en même temps que la soufflante et le compresseur ?
Étant donné qu’elle permet à la soufflante et au compresseur de tourner, il n’y a qu’un seul arbre moteur pour ces trois parties ? N’y a-t-il pas de système d’accouplement d’arbre par exemple ?
Enfin, la partie basse pression du compresseur à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de l’étage haute pression, comment cela est réalisé ?

Merci d’avance pour vos réponses.

Cordialement.
Antoine
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ponpon
Membre

Inscrit le 07/03/2009
76 messages postés

# 13 juin 2012 15:26
Bonjour,

Mais cette turbine est mise en rotation en même temps que la soufflante et le compresseur ?
-Oui, le compresseur est lié à sa turbine, que ce soit pour un simple ou double flux.

Étant donné qu’elle permet à la soufflante et au compresseur de tourner, il n’y a qu’un seul arbre moteur pour ces trois parties ? N’y a-t-il pas de système d’accouplement d’arbre par exemple ?
-Il me semble qu'il y a un accouplement qui relie ces trois parties, il est même conçu pour être cassable, mais je te conseil de vérifier wink
Ce qui est sûr c'est que toutes ces parties tournent à la même vitesse. Autre chose, l'ensemble compresseur+arbre+turbine s'appel un corps ou un attelage.

Enfin, la partie basse pression du compresseur à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de l’étage haute pression, comment cela est réalisé ?
-Le corps HP tourne dans un sens, et le corps BP tourne dans l'autre sens : c'est contrarotatif => réduction de l'effet de couple. Comment c'est réalisé ? L'arbre BP tourne dans l'arbre HP.

Pour en revenir à une de tes remarques au début de ton message : "Dans un réacteur (simple flux pour simplifier les choses) l’air est accéléré par la soufflante qui est en rotation" => Pas tout à fait, un étage du compresseur est composé d'un disque mobile (qui tourne) et d'un disque fixe. Le disque mobile compresse le flux d'air et le disque fixe accélère le flux. Au final, entre l'entrée et la sortie du compresseur, la vitesse chute de 5% environ, mais la compression de d'air passe de 1 à 2-3 bars. En brûlant l'air dans la chambre, la pression augmente jusqu'à 30 bars et la vitesse passe un bref instant à 800 m/s (pour un CFM-56) ! Le flux ralentit avec la chute de pression en sortie de chambre et en passant par la turbine.
Au final, entre l'entrée et la sortie d'un réacteur, on a une augmentation de la vitesse du flux et de la pression (les deux sont liés).

En espérant t'avoir aidé wink

(Dernière édition le 13 juin 2012 15:29)

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Vector
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Inscrit le 26/06/2007
4 006 messages postés

# 13 juin 2012 17:01
Bonjour Antoine,
Avant tout, un turboréacteur est une turbomachine et ce n'est pas réservé au transporta aérien. Seule la manière de sortir la puissance est différente par rapport à une turbine à gaz servant, par exemple, à faire tourner un alternateur.
Deuxième point, un turboréacteur simple flux n'a pas de soufflante, c'est le premier étage du compresseur qui la remplace. Il tire sa force propulsive de la réaction produite par la masse éjectée par la tuyère (P x V). Le rendement est médiocre car l'énergie du jet de gaz est perdue au-delà de la turbine.
Un double flux est une machine très différente qui tire la majeure partie de sa puissance (force propulsive) de la traction de la soufflante et se comporte comme un turbopropulseur à hélice carénée.
Un réacteur peut avoir un ou deux arbres entraînés à des vitesses différentes (et souvent contra-rotatifs) par des turbines indépendantes. Chaque arbre entraîne un compresseur (BP et HP).
Dans un double flux ou "turbofan", tu peux avoir 2 ou 3 arbres (Rolls-Royce) entraînés par le même nombre de turbines en cascade, qui extraient la majeure partie de l'énergie du jet primaire, Cette énergie sert à accélérer le flux froid exactement comme une hélice.
L'énergie est ajoutée au flux chaud par la combustion du kérosène dans les chambres de combustion et les gaz chauds qui s'échappent de la tuyère se mélangent au flux froid de la soufflante pour réduire le bruit.
Donc pour répondre à ta dernière question, la différence de vitesse entre les compresseur HP et BP et la soufflante est obtenue au moyen d'arbres concentriques et il y a même un nouveau réacteur dont la soufflante est entraînée par un réducteur à partir de l'arbre BP.
J'espère que cela répond à tes interrogations. En Taupe, on parlerait plutôt en termes d'enthalpie, m'enfin !

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Vector
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alexyuc
Membre

Inscrit le 22/06/2012
1 message posté

# 22 juin 2012 20:22
Bonjour,
Je suis en prépa maths sup, et je "viens" de changer de sujet de TIPE car le précédent ne m'intéressait pas vraiment. Je me suis lancé maintenant dans les turboréacteurs et vos trois messages ci-dessus m'ont apporté déjà pas mal de choses.
Cependant, je commence tout juste mon sujet, et j'aimerais éclaircir quelques trucs basiques.
Par exemple, on dit que le flux est accéléré entre l'entrée et la sortie du turboréacteur, et la pression augmentée. Mais on dit aussi qu'à la sortie de la turbine, la vitesse du flux a diminué, et on dit même souvent qu'avant la sortie du turboréacteur, la pression a aussi beaucoup diminué.
Dans ce cas, qu'est-ce qui permet de faire avancer l'avion, si le gaz est à haute pression et le flux à grande vitesse uniquement à l'intérieur du turboréacteur ?

Merci beaucoup
Alex
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robur
Membre

Inscrit le 15/09/2007
48 messages postés

# 25 juin 2012 18:48
alexyuc a écrit :...Dans ce cas, qu'est-ce qui permet de faire avancer l'avion, si le gaz est à haute pression et le flux à grande vitesse uniquement à l'intérieur du turboréacteur ?
Réacteur simple flux, réacteur double flux, turbopropulseur, moteur à pistons associé à une hélice sont des systèmes qui fournissent une force en accélérant un volume d’air....
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Discus
Membre

Avatar de Discus

Inscrit le 22/12/2010
147 messages postés

# 30 août 2012 20:04
Ma réponse ne va peut être pas apporter grand chose, mais l'émission C'est pas Sorcier sur les aviosn à réaction permet de dégrossir pas mal le sujet.

A défaut de ne pas avoir mes cours de thermo-propulsion sur moi.

(Dernière édition le 30 août 2012 20:04)


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