🟢 ✈️ Moteur à turbine à gaz, types et construction - Gas Turbine Engine 🚁

Dans un moteur alternatif, les fonctions d'admission, de compression, de combustion et d'échappement ont toutes lieu dans la même chambre de combustion. Par conséquent, chacun doit avoir l'occupation exclusive de la chambre pendant sa partie respective du cycle de combustion. Une caractéristique importante du moteur à turbine à gaz est que des sections distinctes sont consacrées à chaque fonction et que toutes les fonctions sont exécutées simultanément sans interruption. 


Un moteur à turbine à gaz typique comprend : 1. Une entrée d'air, 2. Une section compresseur, 3. Une section combustion, 4. Une section turbine, 5. Une section échappement, 6. Une section accessoire et 7. Les systèmes nécessaires au démarrage, à la lubrification, l'alimentation en carburant et à des fins auxiliaires, telles que l'antigivrage, le refroidissement et la pressurisation.


Les principaux composants de tous les moteurs à turbine à gaz sont fondamentalement les mêmes; cependant, la nomenclature des composants des différents moteurs actuellement utilisés varie légèrement en raison de la différence de terminologie de chaque constructeur. Ces différences sont reflétées dans les manuels de maintenance applicables. L'un des plus grands facteurs individuels influençant les caractéristiques de construction de tout moteur à turbine à gaz est le type de compresseur ou de compresseurs pour lequel le moteur est conçu.

 

Moteur à double flux avec buses, ventilateur et noyau séparés.


Quatre types de moteurs à turbine à gaz sont utilisés pour propulser et propulser les avions. Ce sont le turboréacteur, le turbopropulseur, le turbomoteur et le turboréacteur. Le terme "turboréacteur" a été utilisé pour décrire tout moteur à turbine à gaz utilisé dans les avions. Au fur et à mesure de l'évolution de la technologie des turbines à gaz, ces autres types de moteurs ont été développés pour remplacer le turboréacteur pur. Le turboréacteur a des problèmes de bruit et de consommation de carburant dans la plage de vitesse que volent les avions de ligne (.8 Mach). Du fait de ces problèmes, l'utilisation de turboréacteurs purs est très limitée. Ainsi, la quasi-totalité des avions de type avion de ligne utilisent un turboréacteur. Il a été développé pour faire tourner un grand ventilateur ou un ensemble de ventilateurs à l'avant du moteur et produit environ 80 % de la poussée du moteur. Ce moteur était plus silencieux et a une meilleure consommation de carburant dans cette plage de vitesse. Les moteurs à double flux ont plus d'un arbre dans le moteur; beaucoup sont des moteurs à deux arbres. Cela signifie qu'il y a deux ensembles de compresseurs et de turbines qui les entraînent. Ces moteurs à deux arbres utilisent deux bobines (une bobine est un compresseur et un arbre et des turbines qui entraînent ce compresseur). Dans un moteur à deux corps, il y a un corps haute pression et un corps basse pression. Le corps basse pression contient généralement le ou les ventilateurs et les étages de turbine nécessaires à leur entraînement. Le tiroir haute pression est le compresseur haute pression, l'arbre et les turbines. Cette bobine constitue le noyau du moteur, et c'est là que se trouve la section de combustion. il y a un tiroir haute pression et un tiroir basse pression. Le corps basse pression contient généralement le ou les ventilateurs et les étages de turbine nécessaires à leur entraînement. Le tiroir haute pression est le compresseur haute pression, l'arbre et les turbines. Cette bobine constitue le noyau du moteur, et c'est là que se trouve la section de combustion. il y a un tiroir haute pression et un tiroir basse pression. Le corps basse pression contient généralement le ou les ventilateurs et les étages de turbine nécessaires à leur entraînement. Le tiroir haute pression est le compresseur haute pression, l'arbre et les turbines. Cette bobine constitue le noyau du moteur, et c'est là que se trouve la section de combustion.


Les moteurs à double flux peuvent être à faible dérivation ou à dérivation élevée. La quantité d'air contournée autour du noyau du moteur détermine le taux de dérivation. Comme on peut le voir sur la figure 1-43, l'air généralement entraîné par le ventilateur ne passe pas à travers le noyau de travail interne du moteur. La quantité de débit d'air en lb/sec de la dérivation du ventilateur au flux central du moteur est le rapport de dérivation.


Taux de dérivation = ventilateur de débit de 100 lb/sec  noyau de débit de  20 lb/sec = taux de dérivation de 5:1


Certains turbosoufflantes à faible dérivation sont utilisés dans des plages de vitesse supérieures à 0,8 Mach (avions militaires). Ces moteurs utilisent des augmentateurs ou des post-brûleurs pour augmenter la poussée. En ajoutant plus de buses de carburant et un support de flamme dans le système d'échappement, du carburant supplémentaire peut être pulvérisé et brûlé, ce qui peut donner de grandes augmentations de poussée pendant de courtes périodes.


Le turbopropulseur est un moteur à turbine à gaz qui fait tourner une hélice à travers un réducteur de vitesse. Ce type de moteur est le plus efficace dans la plage de vitesse de 300 à 400 mph et peut utiliser des pistes plus courtes que les autres aéronefs. Environ 80 à 85 % de l'énergie développée par le moteur à turbine à gaz est utilisée pour entraîner l'hélice. Le reste de l'énergie disponible sort de l'échappement sous forme de poussée. En ajoutant la puissance développée par l'arbre du moteur et la puissance de la poussée de sortie, la réponse est la puissance équivalente de l'arbre.


En ce qui concerne les aéronefs, le turbomoteur est un moteur à turbine à gaz conçu pour transférer de la puissance à un arbre qui entraîne une transmission d'hélicoptère ou est un groupe auxiliaire de puissance embarqué (APU). Un APU est utilisé sur les aéronefs à turbine pour fournir de l'énergie électrique et purger l'air au sol et un générateur de secours en vol. Les turbomoteurs peuvent être de différents styles, formes et gammes de puissance.

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