Chapitre 10
291
Figure 10.13 – Représentation schématique d’une turbine à gaz.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
La puissance extraite par la turbine s’exprime donc aisément en fonction
des températures réelle í µí± 2 réel et idéale í µí± 2 ′ à sa sortie :
í µí±¤ turbine = í µí± í µí±(gaz) (í µí± 2 réel − í µí± 1 ) = í µí¼ T í µí± í µí±(gaz) (í µí± 2 ′ − í µí± 1 )
(10/9)
Au fur et à mesure que le gaz circule d’amont en aval de la turbine, il est
détendu et son volume spécifique augmente. La taille des pales (donc leur
poids et leur coût) doit donc aussi augmenter, tandis que la puissance qu’il
leur est possible d’extraire, elle, diminue. Il arrive ainsi souvent que l’on
rejette de l’air encore comprimé à la sortie d’une turbomachine, faute de
pouvoir en extraire encore de l’énergie de façon économique.
10.4.4 Tuyère
« Lorsqu’en effet deux fluides également comprimés s’échappent par
deux petits orifices égaux, leurs vîtesses sont en raison inverse de la racine carrée de leurs densités. »
Louis Joseph Gay-Lussac, 1807 [3]
La tuyère est un simple conduit sans pièce mobile (figures 10.14 et 10.15). Elle
permet au gaz de se détendre, et ainsi d’accélérer vers l’arrière du moteur.
C’est cette augmentation de la vitesse du gaz (différence entre vitesse à
l’entrée et à la sortie) qui est à l’origine de la poussée fournie par un moteur.
Il n’y a aucun apport de chaleur ou de travail dans la tuyère : si l’on néglige les frottements, l’énergie du gaz est conservée. La tuyère est le seul
élément du moteur pour lequel la variation d’énergie cinétique doit être
impérativement prise en compte.
Figure 10.14 – Les tuyères de deux General Electric f404 équipant un avion de
combat. La géométrie de la tuyère, d’importance capitale en mécanique des fluides,
n’est pas abordée dans cet ouvrage.
Photo CC-by-sa par Peng Chen
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
291
Figure 10.13 – Représentation schématique d’une turbine à gaz.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
La puissance extraite par la turbine s’exprime donc aisément en fonction
des températures réelle í µí± 2 réel et idéale í µí± 2 ′ à sa sortie :
í µí±¤ turbine = í µí± í µí±(gaz) (í µí± 2 réel − í µí± 1 ) = í µí¼ T í µí± í µí±(gaz) (í µí± 2 ′ − í µí± 1 )
(10/9)
Au fur et à mesure que le gaz circule d’amont en aval de la turbine, il est
détendu et son volume spécifique augmente. La taille des pales (donc leur
poids et leur coût) doit donc aussi augmenter, tandis que la puissance qu’il
leur est possible d’extraire, elle, diminue. Il arrive ainsi souvent que l’on
rejette de l’air encore comprimé à la sortie d’une turbomachine, faute de
pouvoir en extraire encore de l’énergie de façon économique.
10.4.4 Tuyère
« Lorsqu’en effet deux fluides également comprimés s’échappent par
deux petits orifices égaux, leurs vîtesses sont en raison inverse de la racine carrée de leurs densités. »
Louis Joseph Gay-Lussac, 1807 [3]
La tuyère est un simple conduit sans pièce mobile (figures 10.14 et 10.15). Elle
permet au gaz de se détendre, et ainsi d’accélérer vers l’arrière du moteur.
C’est cette augmentation de la vitesse du gaz (différence entre vitesse à
l’entrée et à la sortie) qui est à l’origine de la poussée fournie par un moteur.
Il n’y a aucun apport de chaleur ou de travail dans la tuyère : si l’on néglige les frottements, l’énergie du gaz est conservée. La tuyère est le seul
élément du moteur pour lequel la variation d’énergie cinétique doit être
impérativement prise en compte.
Figure 10.14 – Les tuyères de deux General Electric f404 équipant un avion de
combat. La géométrie de la tuyère, d’importance capitale en mécanique des fluides,
n’est pas abordée dans cet ouvrage.
Photo CC-by-sa par Peng Chen
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen