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Circulation des flux dans turboreacteur

  1. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    Circulation des flux dans turboreacteur

    Bonjour
    Je ne comprend pas sur les shémas de principe, ce qui empêche les gazs hautes pressions dans la chambre de combustion de refouler vers l avant où la pression est moindre. Ceci m intrigue encore plus dans le statoreacteur où il n y a pas de compresseur pour faire obstacle ?

    -----

     


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  2. phys4

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    mars 2009
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    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Citation Envoyé par zebular Voir le message
    ce qui empêche les gazs hautes pressions dans la chambre de combustion de refouler vers l avant où la pression est moindre.
    Bonjour,
    Dans les deux cas, la pression n'est pas moindre vers l'avant.
    L'air d'admission est sous haute pression, la combustion le réchauffe et le dilate sans augmenter sa pression.
    Pour la statoréacteur, c'est le ralentissement de l'air dans la tuyère d'entrée qui augmente la pression, il fonctionne d'autant moins que la vitesse est plus élevée et ne peut démarrer à l'arrêt.
    Comprendre c'est être capable de faire.
     

  3. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Merci phys4.
    Mais,les gazs d entrés sont alors de pressions supérieurs pour empêcher le reflux? Et pour le stato, il fonctionne moins bien quand les gazs d entrés vont trop vite? (Pression moindre?)
     

  4. saint.112

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    mai 2014
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    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    C’est un point qui perturbe toujours quand on commence à s’intéresser au turboréacteur. C’est la première question que j’ai posée moi-même et qui n’est pas bien documentée: quand les gaz brulent dans la chambre de combustion et donc qu’avec l’élévation de température la pression augmente, pourquoi ne refoulent-ils pas dans le compresseur où la pression est moindre?
    Ce serait vrai dans un contexte hydrostatique où les fluides sont au repos. Mais du fait que le compresseur crée un flux tout change et donc on est dans la Mécanique des fluides, alias la Méca Flu, où tout devient plutôt contre-intuitif, et ce qui s’applique c’est le Théorème de Bernoulli.
    Premier point surprenant: la veine du compresseur diminue de section à mesure que la pression augmente, ça c’est facile à comprendre, non? Mais l’air compressé entre ensuite dans les chambres de combustion dont le volume est plus important et alors la vitesse diminue, OK, mais la pression augmente encore! Quoi? Ça parait illogique. Pas du tout dans la Dynamique des fluides.
    En définitive un turbo-réacteur ne fonctionnerait pas selon les lois de l’hydrostatique mais fonctionne parfaitement selon celles, différentes, de la dynamique des fluides régies entre autre par l’équation de Bernoulli.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
     

  5. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Bonjour saint112
    Tu as bien cerné mon intrigue.et du coup, bien aiguillé vers les concepts que je dois explorer. En attendant, je dois totalement oublier l idée que c est un forte pression qui crée la poussée mais plutôt le gros volume d air accéléré vers l arrière (avec quand même une pression supérieur à l air ambiant)
    Merci à toi
     


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  6. saint.112

    Date d'inscription
    mai 2014
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    Lyon
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    2 285

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    En Méca Flu les choses se passent assez différemment.
    L’augmentation de la pression dans les chambres de combustion entraine une accélération des gaz vers la sortie (coup de bol) et la poussée est dû au principe newtonien d'action-réaction. C’est dû à la différence de quantité de mouvement transmise à la masse d'air admis et éjecté par unité de temps, laquelle quantité de mouvement est transmise à l'avion.
    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
     

  7. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    112

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Mais euh..
    heureusement que le trou de derrière est bien dimensionné,non?
    SINON on aurai une surpression dans la chambre de combustion néfaste au bon fonctionnement.pas besoin de tuyères de Laval dans le turboréacteur?
     

  8. saint.112

    Date d'inscription
    mai 2014
    Localisation
    Lyon
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    2 285

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Citation Envoyé par zebular Voir le message
    heureusement que le trou de derrière est bien dimensionné,non?
    La raison pour laquelle il n’y a sur le marché mondial que quatre fabricants majeurs de turboréacteurs, GE, PW, RR, Safran, c’est que la R&D demande des essais interminables pour optimiser ce genre de paramètres, que ça suppose une expertise phénoménale et que ça coute la peau du dos. Les fabricants russes, héritiers de l’Union soviétique, n’arrivent pas se mettre au niveau pour les moteurs d’avion de ligne où chaque pourcent de rendement a une importance majeur de même que la fiabilité.
    Un autre élément important est la maitrise des matériaux.

    Citation Envoyé par zebular Voir le message
    SINON on aurai une surpression dans la chambre de combustion néfaste au bon fonctionnement.pas besoin de tuyères de Laval dans le turboréacteur?
    À ma connaissance seuls les moteurs de supersoniques ont un divergent variable pour s’adapter aux différentes vitesses de vol.
    Ce que ne précise pas bien l’article Tuyère de Laval pour les moteurs fusée et qui est souvent omis c’est que :
    • Le col est un venturi dimensionné pour que les gaz dépassent la vitesse du son. Tout le monde comprend ça facilement.
    • Dans le divergent, du fait de la vitesse supersonique du gaz les choses se passent de manière encore différente de ce qu’on attendrait :
      1. La vitesse augmente encore.
      2. La pression diminue. Pour un moteur fusée l’idéal serait que la pression des gaz en sortie de tuyère soit égale à celle du milieu, ce qui est impossible à réaliser, surtout pour les moteurs destinés à fonctionner aussi bien dans l’air (au décollage) que dans le vide spatial. Pour les moteurs destinés à fonctionner seulement ou essentiellement dans l’atmosphère le divergent sera relativement plus court (pour garder de la pression) que pour ceux destinés à ne fonctionner que dans le vide où la pression des gaz doit être la plus basse possible.

    Étant donné que pour tous les moteurs utilisant la réaction l’idéal serait qu’en sortie de tuyère la vitesse des gaz soit telle qu’il y ait le minimum de différence relativement à l’air ambiant, autrement dit que relativement à l’avion ils aillent à la même vitesse que lui, il n’y a plus aujourd’hui de turboréacteurs simple flux et le diamètre des soufflantes n’a fait qu’augmenter au fil des années. Propulser plus d’air à une vitesse relative plus faible améliore considérablement le rendement. De plus, comme les turbines qui actionnent la soufflante ralentissent les gaz du cœur l’amélioration est sensible de ce côté-là aussi. Cerise sur le gâteau : la niveau de bruit étant fonction de la vitesse relative des gaz et de l’air ambiant, les nuisances sonores sont extrêmement réduites.

    Nico
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.
     

  9. zebular

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    décembre 2016
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    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    hum..
    je vais relire 1 dizaine de x pour bien absorber les sens de kerosene que tu dis
    la SNECMA compte pour du beurre..enfin je sais plus qui motorise le Mirage et le Rafale
    Dernière modification par zebular ; 08/01/2018 à 18h17.
     

  10. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    112

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    et plus generalement les motoriste MILITAIRES
    M enfin,tu es passionné du sujet et ça c est bien pour moi et les autres..
    Dernière modification par zebular ; 08/01/2018 à 18h25.
     

  11. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    d ailleurs j ai un autre problème du même ordre dans débat scientifiques "hydraulique en profondeur ... un truc comme ça"
    c est un peu lié à l hydrodynamique,si tu aime tergiverser sur le thème
     

  12. skyhigh

    Date d'inscription
    juillet 2011
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    11

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Comme expliqué, en pression statique, tu aurais raison, mais il faut tenir compte de la vitesse du flux.

    Maintenir un flux constant pour éviter un 'retour' est loin d'être trivial. Pour information, cela arrive et s'appelle dans le jargon un 'stall' moteur.
    Cela arrivait et était rarement destructif sur des moteurs de vielle génération (707, 747-100,...) tandis que c'est rare et presque toujours destructif sur les nouveaux.

    Un cas classique où cela se produit est du givrage sur les aubes du compresseur. Le flux d'air se 'décroche' des pales du compresseur puisqu'elles n'ont plus la forme voulue à cause de la glace, il ralenti et boum.
    C'est un bruit très caractéristique et répétitif. C'est pour éviter ce phénomène que le moteur est équipé d'un système de dégivrage.

    Des vannes de décharge en sortie de compresseur sont très souvent aussi prévues par les constructeurs. Elles s'ouvrent automatiquement si un risque existe, par exemple lors d'un ralentissement rapide du moteur.

    heureusement que le trou de derrière est bien dimensionné,non?
    Oui mais pas seulement, la forme de l'entrée d'air est au moins aussi importante!
    La forme des deux va influencer le rendement mais également le bruit!

    la poussée est dû au principe newtonien d'action-réaction.
    Exact, et on peut voir l'évolution des moteurs depuis les premiers; petit diamètre et grande vitesse d'éjection; vers les moteurs modernes, diamètres les plus grands possibles et vitesses d'éjection les plus faibles possibles.
    Même poussée car même quantité de mouvement, mais moins de bruit car vitesse d'éjection des gaz plus petite.
    Bien sur, cela pose une série de problème, taille physique du moteur à placer sous l'aile, résistance mécanique des aubes de plus grande taille, etc...
    Il y a eut aussi dans le passé des moteurs à 'injection d'eau" pour augmenter la masse et donc la poussée au décollage.

    Et pour le stato
    Un statoréacteur n'est pas très différent dans le principe d'un turbo-réacteur. La compression de l'air est faite uniquement par la forme de l'entrée d'air, plutôt qu'en partie par un compresseur. En partie, car les entrées d'air moderne sont responsables d'une partie de la compression avant même que l'air n'atteignent les premiers étages du compresseur.

    Avantage: moins de pièces délicates, puissance qui augmente avec la vitesse (cela tombe bien, plus la vitesse augmente, plus on a besoin de puissance)
    Inconvénients: il faut une vitesse minimum pour que le moteur puisse 's’allumer' et la combustion est plus difficile à maintenir dans un air instable à l'entrée de la chambre de combustion.
     

  13. Tryss2

    Date d'inscription
    août 2015
    Messages
    1 494

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Citation Envoyé par zebular Voir le message
    la SNECMA compte pour du beurre..enfin je sais plus qui motorise le Mirage et le Rafale
    Snecma c'est Safran (ou plus exactement, Safran est issu de la fusion de Snecma et de Sagem)
     

  14. zebular

    Date d'inscription
    décembre 2016
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    47
    Messages
    112

    Re : Circulation des flux dans turboreacteur

    Merci pour cet approfondissement.instructif,s i j ai le temps un jour,je fais un proto comme on peux voir sur "ton tube"
     


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