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Article

1 - CARACTÉRISTIQUES DE FONCTIONNEMENT

2 - ANALYSE DIMENSIONNELLE

  • 2.1 - Variables indépendantes
  • 2.2 - Variables réduites indépendantes
  • 2.3 - Variables réduites indépendantes (variante)
  • 2.4 - Variables dépendantes
  • 2.5 - Variables réduites dépendantes

3 - ÉTUDE DIRECTE

4 - CARACTÉRISTIQUES RÉDUITES

5 - INTÉRÊT DE LA SIMILITUDE EN FLUIDE COMPRESSIBLE

6 - APPLICATIONS

Article de référence | Réf : BM4680 v1

Caractéristiques réduites
Similitude des turbomachines à fluide compressible

Auteur(s) : Michel PLUVIOSE

Date de publication : 10 juil. 2005

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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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Auteur(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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm4680


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4. Caractéristiques réduites

L’analyse dimensionnelle 2 confortée par l’étude directe 3 conduit à une nouvelle représentation des caractéristiques des turbomachines.

4.1 Caractéristiques réduites d’une famille de turbomachines

On peut donc écrire les expressions fonctionnelles générales :

En variante, on pourrait écrire  :

Le rendement peut être indifféremment le rendement par rapport à l’isentropique (appelé parfois rendement adiabatique) η i, S , ou le rendement polytropique η i, P . On remarque en effet qu’ils sont fonction l’un de l’autre et du rapport de compression.

Ces expressions peuvent...

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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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