TURBINES À GAZ
- Article mis en ligne le
- Modifié le
- Écrit par Jean FABRI et Yves RIBAUD
Cycles de turbine à gaz
Par rapport au cycle thermodynamique simple et au fonctionnement en circuit ouvert présenté à la figure, des aménagements et des améliorations sont souvent adoptés. La lecture du cycle de Joule permet de mieux comprendre les différentes configurations possibles.
Une première configuration peut être obtenue, en circuit fermé, avec un fluide évoluant en boucle. La compression du gaz s'opère entre 1 et 2, l'apport de chaleur au niveau de la source chaude est obtenu entre 2 et 3 à l'aide d'un premier échangeur de chaleur, la détente entre 3 et 4 s'effectue dans une turbine tandis qu'un second échangeur, entre 4 et 1, permet de ramener le fluide à son état initial.
Dans le cas d'un circuit ouvert, il est également possible de disposer en premier un composant autre que le compresseur. Ainsi, on peut placer d'abord le foyer ou un échangeur de chaleur puis la turbine, un second échangeur refroidisseur et, enfin, le compresseur. Si les gaz de travail sont déjà comprimés et chauds, l'utilisation dans l'ordre de ces trois derniers composants est suffisante. Ces deux dernières dispositions sont dénommées turbines à gaz à composants inversés. La turbine à gaz classique peut enfin comporter en amont un échangeur refroidisseur.
Turbine à gaz industrielle
Encyclopædia Universalis France
Les cycles de turbine à gaz améliorés comportent généralement des échangeurs, organes volumineux et dont l'utilisation est réservée aux machines thermiques terrestres. Une première disposition concerne la possibilité de placer un échangeur entre deux étages de compression, ce qui permet une économie d'énergie. La deuxième possibilité concerne l'utilisation d'un échangeur récupérateur en sortie de turbine et parcouru à contre-courant par l'air frais issu du compresseur. Il est alors possible d'économiser du carburant. Une troisième possibilité concerne la réchauffe. Elle consiste à intercaler entre deux étages de turbine un foyer supplémentaire, afin de rehausser le niveau de température devant la deuxième turbine. Ces différentes dispositions sont en général groupées sur une même installation. L'utilisation de plusieurs fluides permet d'envisager des cycles plus complexes dont les justifications sont énergétique et économique, ce qui impose que ces installations soient opérationnelles pendant plusieurs dizaines d'années (exemple de la cogénération gaz, vapeur).
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Écrit par
- Jean FABRI : chef de division de recherche à l'Office national d'études et de recherches aérospatiales, Châtillon
- Yves RIBAUD : ingénieur chargé de mission turbines à gaz, O.N.E.R.A., professeur de turbomachines à la fondation E.P.F.
Classification
Pour citer cet article
Jean FABRI et Yves RIBAUD. TURBINES À GAZ [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Article mis en ligne le et modifié le 14/03/2009
Médias
Turbine à gaz : coupe schématique
Encyclopædia Universalis France
Turbine à gaz à cycle simple
Encyclopædia Universalis France
Turboréacteur
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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CHEMINS DE FER
- Écrit par Jean-Philippe BERNARD , Daniel BRUN et Encyclopædia Universalis
- 12 423 mots
- 9 médias
Une rame prototype (T.G.V. 001) àturbines à gaz entraînant une transmission électrique, qui permettait, vu les craintes à l'époque concernant l'adhérence, de répartir l'effort de traction sur un grand nombre d'essieux, fut mise en service fin 1971. Composée de deux motrices et trois remorques entièrement... -
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- Écrit par Régis BEAUGRAND , André BERNARDINI , Jean LE TALLEC , Marc MENEZ et Jean TOUFFAIT
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Les années 1970 voient le développement de la propulsion par turbines à gaz (reprenant les turbopropulseurs des avions) qui supplante les turbines à vapeur, sauf pour certains très gros navires équipés alors d'une chaudière nucléaire. -
PROPULSION AÉRONAUTIQUE
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Le turboréacteur résulte de l'utilisation d'une turbomachine à des fins de propulsion et comporte les mêmes constituants principaux que la turbine à gaz (cf. turbines à gaz), à savoir un compresseur, une chambre de combustion et une turbine. Le cycle désigne l'ensemble des transformations... -
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Même si ce sont principalement les grands navires de combat qui sont équipés de ce type de propulsion, l'emploi de la turbine à gaz tend à se répandre dans la marine marchande, en raison de ses avantages en termes de masse et de concept d'entretien (entretien par échange standard de modules,...
