Chapitre 10
293
Avec l’équation 10/11 la vitesse de sortie serait donc:
í µí°¶ B = [ −2 í µí± í µí±(gaz) (í µí± B − í µí± A ) − í µí°¶ 2
A ]
1
2
= [ −2 × 1 150 × (293 − 400) + 10 2
]
0,5
= 496,2 m s −1 = 1 786 km h −1 .
En pratique, les gaz n’atteindraient jamais cette vitesse. En effet,
une grande partie de la détente se fait en dehors de la tuyère, où elle
est très turbulente et donc très irréversible.
Ce phénomène, malgré tout, n’a pas d’influence sur la poussée générée par la tuyère, car sa bouche de sortie est en réalité à pression
supérieure à la pression atmosphérique. Le calcul de vitesse effectué
ici reste ainsi un bon « indicateur » thermodynamique des phénomènes en jeu. Pour décrire rigoureusement l’écoulement dans une
tuyère, il faudrait se référer à la mécanique des fluides (en particulier
le domaine des écoulements compressibles) que nous ne souhaitons
pas aborder ici.
Dans la plupart des cas, il est raisonnable de considérer que
l’énergie cinétique des gaz à la sortie de la turbine (et donc à l’entrée
de la tuyère) est négligeable. Les 10 m s −1 en A n’ont ici aucune
influence significative.
La conception des tuyères est bien plus complexe que ces quelques paragraphes ne laissent paraître, surtout lorsque les composants avoisinent la
vitesse du son. L’étudiant/e aurait tort de n’y voir qu’un simple « tuyau
thermodynamique » même si c’est l’usage que nous en faisons ici.
Notons pour finir que l’entrée d’air d’un moteur aéronautique joue souvent
le rôle de diffuseur : à l’inverse d’une tuyère, elle ralentit l’air pour augmenter sa pression. En vol supersonique, un taux de compression de 2 et une
augmentation correspondante de température peuvent être atteints de cette
manière avant l’entrée dans le compresseur.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen
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Avec l’équation 10/11 la vitesse de sortie serait donc:
í µí°¶ B = [ −2 í µí± í µí±(gaz) (í µí± B − í µí± A ) − í µí°¶ 2
A ]
1
2
= [ −2 × 1 150 × (293 − 400) + 10 2
]
0,5
= 496,2 m s −1 = 1 786 km h −1 .
En pratique, les gaz n’atteindraient jamais cette vitesse. En effet,
une grande partie de la détente se fait en dehors de la tuyère, où elle
est très turbulente et donc très irréversible.
Ce phénomène, malgré tout, n’a pas d’influence sur la poussée générée par la tuyère, car sa bouche de sortie est en réalité à pression
supérieure à la pression atmosphérique. Le calcul de vitesse effectué
ici reste ainsi un bon « indicateur » thermodynamique des phénomènes en jeu. Pour décrire rigoureusement l’écoulement dans une
tuyère, il faudrait se référer à la mécanique des fluides (en particulier
le domaine des écoulements compressibles) que nous ne souhaitons
pas aborder ici.
Dans la plupart des cas, il est raisonnable de considérer que
l’énergie cinétique des gaz à la sortie de la turbine (et donc à l’entrée
de la tuyère) est négligeable. Les 10 m s −1 en A n’ont ici aucune
influence significative.
La conception des tuyères est bien plus complexe que ces quelques paragraphes ne laissent paraître, surtout lorsque les composants avoisinent la
vitesse du son. L’étudiant/e aurait tort de n’y voir qu’un simple « tuyau
thermodynamique » même si c’est l’usage que nous en faisons ici.
Notons pour finir que l’entrée d’air d’un moteur aéronautique joue souvent
le rôle de diffuseur : à l’inverse d’une tuyère, elle ralentit l’air pour augmenter sa pression. En vol supersonique, un taux de compression de 2 et une
augmentation correspondante de température peuvent être atteints de cette
manière avant l’entrée dans le compresseur.
https://thermodynamique.fr – CC-by-sa Olivier Cleynen