Le principe de la turbine à gaz

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Le principe de la turbine à gaz

Message par Modena49 le Mar 3 Juin - 1:20:48

L'ancêtre de la turbine est le statoréacteur, application la plus élémentaire de la combustion du mélange carburant/air pour la propulsion. Ce moteur à réaction sans aucune pièce mobile, est mécaniquement parlant le plus simple des moteurs: schématiquement, il s’agit d'un cylindre équipé d'une chambre de combustion avec un système d'injection du combustible. La compression est obtenue grâce à la pression dynamique crée par l'air s’engouffrant à haute vitesse par l’entrée ; plus le véhicule se déplace rapidement, plus l’air est comprimé.

Cet air comprimé est mélangé au carburant injecté à l’endroit où la pression est maximale. La combustion se fait sur la partie arrière du moteur et l'énergie cinétique des gaz éjectés à grande vitesse par la tuyère produit une poussée. Une pression dynamique suffisante n'étant obtenue qu'à de grandes vitesses, le statoréacteur ne peut fonctionner qu'une fois en mouvement rapide.

Le turboréacteur comporte un élément de plus: une turbine (roue à aubes) située à la sortie du moteur récupère une partie de l'énergie des gaz brûlés. Elle entraîne un compresseur, placé à l'entrée du moteur, qui comprime l'air admis dans la chambre de combustion. La pression d'entrée ne dépendant plus uniquement de la vitesse de déplacement, le moteur peut délivrer une poussée même à l'arrêt et donc faire décoller un aéronef - ou démarrer un véhicule terrestre (comme Thrust SCC par exemple). La température de l'air issu d'un réacteur rend difficile son usage sur route.

La turbine à gaz utilisée pour la propulsion d'une automobile (ou pour entraîner l'hélice d'un hélicoptère) est essentiellement un turbo-réacteur muni à sa sortie d'une turbine de puissance, entraînée par les gaz à haute énergie éjectés par le réacteur. Cette turbine de puissance met elle-même en mouvement la transmission et donc les roues du véhicule. Sur le schéma ci-dessous représentant la turbine de la première Pontiac Firebird, on peut observer le couplage non-mécanique (uniquement par la pression des gaz) entre la partie turboréacteur à gauche et la partie turbine réceptrice (power turbine) à droite.

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Dans les turbines modernes, un échangeur de température (appelé aussi "régénérateur") abaisse la température des gaz de sortie, tout en augmentant le rendement par réchauffement de l'air d'admission. Au fil des générations successives de turbines à gaz, ce type de moteur offre aujourd'hui pour la propulsion d'automobiles une somme d'avantages tout simplement incomparable:

- Rapport puissance / poids / encombrement de premier plan, de trois à quatre fois supérieur au moteur à pistons équivalent.

- Très faible nombre de pièces en mouvement (80% de moins qu'un moteur à pistons).
- Quasi absence de vibrations (mouvement purement rotatif).
- Couple moteur disponible depuis l'arrêt complet.
- Puissance disponible dès le démarrage, la mise en température étant très rapide.
- Fonctionnement presque indifférent à la température extérieure.
- Chauffage de l'habitacle possible dès le démarrage.
- Consommation de lubrifiant négligeable.
- Large tolérance à la qualité du carburant (kerosène, alcool, gas-oil, essence, super, huiles...).
- Faible émission de polluants.
- Pas de système de refroidissement nécessaire.
- Pas de risque de gel (pas de liquide de refroidissement)
- Fiabilité extrême (exigée en aéronautique).
- Très longue durée de vie
- Faibles contraintes de maintenance.
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Dans les années 50, cette Pontiac Firebird II était encore un rêve roulant que personne ne pouvait acheter. Un siècle de progrès permettra de vivre ce rêve... très bientôt, mais pour peu d'élus



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Re: Le principe de la turbine à gaz

Message par Invité le Mar 3 Juin - 3:56:28

Je crains que la phrase en conclusion de ton article ne fasse référence à un futur déjà révolu...

La turbine sur les autos ?

Un beau rêve des années 50-60, mais les rendements des réacteurs n'ont pas suivi les progrès de ceux du moteur alternatif, moins gourmand, moins polluant, moins encombrant... et pourtant probablement destiné, lui aussi, à devenir un objet que nos arrière-petits-enfants iront voir dans les musées. Sad

Les américains ont poussé très loin l'étude du concept de la voiture de Monsieur-Tout-Le-Monde, dans les années 50, avant d'abandonner.
Quand j'écrivais un article sur les autos de la Nascar, j'avais trouvé ce clip de présentation de Chrysler :
http://www.videoclick.com/video-click_pub/videos_1956_newsreel_excerpt.html

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Re: Le principe de la turbine à gaz

Message par Modena49 le Mar 3 Juin - 10:01:44

Je crains que la phrase en conclusion de ton article ne fasse référence à un futur déjà révolu...

Oui pour le futur de l'automobile c'est clair mais autrement la turbine une découverte qui n'est pas prête de nous quitter même au futur. Wink Wink



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Re: Le principe de la turbine à gaz

Message par Invité le Mar 3 Juin - 12:07:20

Il va sans dire que je parlais des autos ! Wink

...quoique... pour les avions... dans 50 ans...

Pour les gros bateaux, je pense qu'on passera au "tout nucléaire".

Mais si j'étais un bon devin, je serais déjà trèèèèèèèèèèèèèèèèèèèès riche ! Laughing

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Re: Le principe de la turbine à gaz

Message par Modena49 le Mar 3 Juin - 13:37:31

Evil Possum a écrit:Il va sans dire que je parlais des autos ! Wink

...quoique... pour les avions... dans 50 ans...

Pour les gros bateaux, je pense qu'on passera au "tout nucléaire".

Mais si j'étais un bon devin, je serais déjà trèèèèèèèèèèèèèèèèèèèès riche ! Laughing

tellement vrai



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