🟢 ✈️ Aéronef : principes de fonctionnement des moteurs à turbine - Turbine Engine Operating Principles 🚁

 

Aéronef : principes de fonctionnement des moteurs à turbine

Le principe utilisé par un moteur à turbine à gaz pour fournir la force nécessaire au déplacement d'un avion est basé sur la troisième loi de Newton. Cette loi stipule que pour chaque action il y a une réaction égale et opposée ; donc, si le moteur accélère une masse d'air (action), il applique une force sur l'avion (réaction). 


Le turboréacteur génère une poussée en donnant une accélération relativement plus lente à une grande quantité d'air. L'ancien turboréacteur pur atteint la poussée en donnant une plus grande accélération à une plus petite quantité d'air. C'était son principal problème de consommation de carburant et de bruit.


La masse d'air est accélérée dans le moteur par l'utilisation d'un cycle à flux continu. L'air ambiant pénètre dans le diffuseur d'admission où il est soumis à des changements de température, de pression et de vitesse dus à l'effet bélier. Le compresseur augmente alors mécaniquement la pression et la température de l'air. L'air continue à pression constante vers la section du brûleur où sa température est augmentée par la combustion du combustible. L'énergie est prélevée sur les gaz chauds en se détendant à travers une turbine qui entraîne le compresseur, et en se détendant à travers une tuyère d'échappement conçue pour évacuer les gaz d'échappement à grande vitesse pour produire une poussée.


Les gaz à grande vitesse du moteur peuvent être considérés comme continus, conférant cette force contre l'aéronef dans lequel il est installé, produisant ainsi une poussée. La formule de la poussée peut être dérivée de la deuxième loi de Newton, qui stipule que la force est proportionnelle au produit de la masse et de l'accélération.


Cette loi s'exprime dans la formule :  F = M × A   où ; F = force en livres, M = masse en livres par seconde, A = accélération en pieds par seconde.


Dans la formule ci-dessus, la masse est similaire au poids, mais il s'agit en fait d'une quantité différente. La masse fait référence à la quantité de matière, tandis que le poids fait référence à l'attraction de la gravité sur cette quantité de matière. Au niveau de la mer dans des conditions standard, 1 livre de masse a un poids de 1 livre. Pour calculer l'accélération d'une masse donnée, la constante gravitationnelle est utilisée comme unité de comparaison. La force de gravité est de 32,2 pieds par seconde au carré (ft/sec²). Cela signifie qu'un objet de 1 livre en chute libre accélère à la vitesse de 32,2 pieds par seconde à chaque seconde où la gravité agit sur lui. Étant donné que la masse de l'objet pèse 1 livre, ce qui est également la force réelle qui lui est conférée par la gravité, on peut supposer qu'une force de 1 livre accélère un objet 1-1 à la vitesse de 32,2 pieds/sec².   F/M = A/G ou F = MA/G   où : F = force M = masse A = accélération G = gravité.


Dans toute formule impliquant du travail, le facteur temps doit être pris en compte. Il est pratique d'avoir tous les facteurs de temps dans des unités équivalentes (c'est-à-dire secondes, minutes ou heures). Dans le calcul de la poussée du jet, le terme "livres d'air par seconde" est pratique, car la seconde est la même unité de temps utilisée pour la force de gravité.


Aéronef : principes de fonctionnement des moteurs à turbine

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