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TURBINES A GAZ PRINCIPE Une turbine à gaz transforme l’nrj calorifique d’un combustible en nrj calorifique. L’air est d’abord comprimé dans un compresseur attelé à la turbine (phase de compression). L’apport de l’nrj se fait dans une chambre à pression quasi constante (combustion). La détente s’effectue ensuite dans une turbine à réaction (phase motrice). Gaz Brûleur

COMPRESSEUR

TURBINE

DESCRIPTION Compresseur : le plus souvent axial Chambre de combustion : 20 à 30 % pour la ombustion le reste pour abaisser la T° Turbine à réaction : Vo = V2 =W1 et ||W1|| = ||V1|| Démarreur = 150kW ou turbine à air sous P° = 8b ou encore moteur hydraulique Parfois on a une turbine génératrice associée à des turbines libres , certains étages entrainent le compresseur tandis que d’autres entrainent le récepteur. Dans une autre variante les gaz issus de la 1ère détente subissent un 2ème apport de chaleur, la combustion est possible grâce un excès d’air important. Cycle ouvert : L’air est aspiré à l’exterieur puis refoulé à l’exterieur. C’est le cycle le plus utilisé.

Cbre de comb

Cycle fermé : Le circuit est rempli d’air pur → avantage :les impuretés.

La chambre de combustion devient identique à une chaudière chauffant les gaz en évolution. Le combustible utilisé pourra alors être peu couteux. Turbines à azote : gaz neutre, anti-corrosif Turbines à hélium : très bon rendement calorifique, anti-corrosif.

comb

Chbre de comb

gaz

Cycle mixte : Association des 2 cycles précédents.

Circuit fermé qm1 circule en permanence. Circuit ouvert

ETUDE THERMODYNAMIQUE Cycle de Joule : P

T B

C

H

C

C B(T2) D

A

D V

AB BC CD DA

B

A(T1)

D

A S

Compession isentropique → T2/T1 = (P2/P1)^(γ-1/γ) Combustion à P = cst Détente isentropique Échappement à P = cst

S

η = 1 – 1/n^(γ-1/γ) avec n = P2/P1 Wu = Wturb(>0) + Wcomp(