TURBINES À GAZ

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Turbine à gaz : coupe schématique

Turbine à gaz : coupe schématique
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Turbine à gaz à cycle simple

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Turboréacteur

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Chambre de combustion

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Compresseur

Le compresseur de type turbomachine est soit un compresseur axial, soit un compresseur hélicoïdal, soit encore un compresseur centrifuge, suivant la forme donnée à la veine fluide. Les compresseurs axiaux généralement employés pour les machines de forte puissance, où la minimisation du maître couple est un impératif, comportent une succession d'étages. Chaque étage est constitué d'un disque tournant muni d'ailettes et d'une rangée d'aubes fixes, l'ensemble des disques mobiles étant solidaire de l'arbre. La turbine fournit la puissance nécessaire à l'entraînement du compresseur. Le transfert d'énergie, depuis l'arbre vers le fluide, est assuré par l'ensemble des ailettes mobiles. Celles-ci impriment au fluide un moment cinétique dirigé dans le sens de rotation de l'arbre. Ce moment cinétique est ensuite annulé dans la rangée d'aubes fixes suivante.

Les aubages mobiles et fixes sont calés au bord d'attaque de façon à être dirigés au point de fonctionnement nominal de la machine, suivant la vitesse de l'écoulement repérée soit dans le référentiel tournant lié aux roues (cas des roues mobiles), soit dans un système d'axes fixe (cas des roues fixes). Le calage des aubages au bord de fuite est sélectionné de façon à imprimer au fluide la déviation souhaitée visant à créer un moment cinétique (cas des roues mobiles) ou, au contraire, à annuler ce moment cinétique (cas des roues fixes). L'ensemble des roues mobiles et des roues fixes contribue à l'accroissement de la pression. En effet, dans chaque roue mobile, le transfert d'énergie, depuis l'arbre vers le fluide, se trouve réalisé par accroissement simultané de l'énergie cinétique et de la pression. En complément, dans les roues fixes, l'excédent d'énergie cinétique est à son tour converti en un deuxième accroissement de la pression.

Les compresseurs centrifuges sont généralement réservés pour les puissances modérées et dans les situations où les questions de maître couple apparaissent secondaires. Ce sont des composants rustiques et bien adaptés pour les applications industrielles. Un étage de compresseur cent [...]

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Écrit par :

  • : chef de division de recherche à l'Office national d'études et de recherches aérospatiales, Châtillon
  • : ingénieur chargé de mission turbines à gaz, O.N.E.R.A., professeur de turbomachines à la fondation E.P.F.

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Pour citer l’article

Jean FABRI, Yves RIBAUD, « TURBINES À GAZ », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 09 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/turbines-a-gaz/