Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Cet article traite des turbomachines à fluide compressible, c’est-à-dire aux compresseurs et turbines, et des éventuels coefficients de similitude géométrique pouvant les unir. Après une présentation de leurs caractéristiques de fonctionnement, il aborde l’analyse des différentes variables pouvant définir le fonctionnement d’une turbomachine à fluide compressible. Cette analyse dimensionnelle est ensuite confrontée à une étude directe ce qui conduit à une nouvelle représentation des caractéristiques des turbomachines.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Michel PLUVIOSE : Professeur honoraire du Conservatoire national des arts et métiers (Cnam)
INTRODUCTION
Pour les turbomachines à fluide incompressible, les lois de similitude ont permis d’unir entre elles, par des lois simples Similitude des turbomachines hydrauliques, les caractéristiques reliant la hauteur manométrique au débit-volume pour n’importe quel fluide, n’importe quel régime de rotation et pour des machines homothétiques.
La question posée ici est de savoir si de telles lois peuvent être étendues au cas des turbomachines à fluide compressible que sont les compresseurs et les turbines.
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Caractéristiques de fonctionnement6. Applications
On ne saurait traiter la similitude des turbomachines à fluide compressible sans proposer quelques applications pour éclairer le propos.
6.1 Compresseur de turboréacteur
Les courbes caractéristiques d’un compresseur de turboréacteur sont obtenues sur un banc d’essais au sol. Les résultats en conditions corrigées font l’objet de la figure 10.
On prendra γ = 1,4 et c p = 1 000 J · kg–1 · K–1 pour ce problème.
À une altitude de 7 000 m, la pression est 0,410 bar et la température est 242,5 K (données de l’atmosphère standard). Le Mach de vol est égal à 0,7. La recompression dans le diffuseur d’entrée s’effectue avec un rendement de 0,93.
On recherche les conditions d’arrêt T 1i et p 1i en amont du compresseur :
L’augmentation de température isentropique dans le diffuseur est :
Pour le point nominal de fonctionnement, on recherche la puissance de compression.
Les caractéristiques du point nominal de fonctionnement, lues sur la figure 10 pour p 1i = 1,013 bar et T 1i = 288 K sont :
-
rapport de compression :
![]()
-
débit-masse corrigé :
qm c = 26,4 kg/s -
régime...
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Applications
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SÉDILLE (M.) - Ventilateurs et compresseurs centrifuges et axiaux. - Eyrolles-Masson (1973).
-
(2) - PLUVIOSE (M.), PÉRILHON (C.), TOUSSAINT (M.) - Machines à fluides. - Ellipses (2002).
-
(3) - COHEN (H.), RODGERS (G.), SARAVANAMUTTOO (H.) - Gas turbine theory. - Longman (1987).
-
(4) - WILSON (D.) - The design of high-efficiency turbomachinery and gas turbines. - MIT Press (1988).
-
(5) - MÉRIGOUX (J.M.) - Ventilateurs. Compresseurs. Notions fondamentales. Dimensionnement. - Ventilateurs. Compresseurs- Notions fondamentales. Dimensionnement, Machines hydrauliques et thermiques (1999).
-
(6) - PLUVIOSE (M.), PÉRILHON (C.) - Turbomachines. Description. Principes de base. - Turbomachines- Description. Principes de base, Machines hydrauliques et thermiques (2002).
- ...
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