Turboréacteur sous toutes ses formes (Civil et Militaire)

[Felixcat]

J'ai recherché sans succès l'existence d'un tel sujet, qui permette de comprendre de façon générale le fonctionnement de principe du turboréacteur, et de façon plus détaillée les particularités de certaines variantes. 

Si la modération veut bien copier ou déplacer ici le HS fort intéressant du fil Eurofighter, en commençant peut-être par ce post de @g4lly, afin de pouvoir poursuivre la discussion dans les règles... 

[Hirondelle]

Oups, planqué ici, nombreux vont louper ce fil !)

Connais-tu cet EXCELLENT site ?

https://www.lavionnaire.fr/

 

[Felixcat]

Il y a 13 heures, Hirondelle a dit :

Oups, planqué ici, nombreux vont louper ce fil !)

Connais-tu cet EXCELLENT site ?

https://www.lavionnaire.fr/

 

J'avoue moi même c'est la première fois que j'atterris ici. Tu l'aurais mis où toi ce fil?

Excellent c'est le mot en effet! Il défonce ce site.

Grâce à toi le brave type qui cliquera sur ce topic avec l'espoir d'en apprendre plus ne sera pas venu pour rien. 

 

[Hirondelle]

Il y a 1 heure, Felixcat a dit :

Tu l'aurais mis où toi ce fil?

Ici, mais ce n’est pas très fréquenté je crois, ou en divers air.

[Bechar06]

Je crois que ton nouveau fil, transversal, mériterait une copie des posts très intéressants, récents du FIL  EUROFIGHTER    pages 536 + 537 

Tu nous fait ça FelixCat ? 

[Felixcat]

  Ok j'aurai préféré que la modération copie/colle les réponses du fil Eurofighter qui seraient plus à leur place ici, par soucis de lisibilité, mais temps pis on va faire comme ça:

 

¤ La réponse originale de @g4lly sur les taux de dilutions:

Le 29/03/2021 à 20:43, g4lly a dit :

Dans un réacteur tout court ... tout l'air entre dans le compresseur ... passe dans la chambre de combustion ... chauffe ... puis se détend en passant dans la turbine chaude ... enfin s’échappe par la tuyère et pousse ...

Dans un réacteur double flux ... au tout début du compresseur ... juste après la première turbine ... la partie extérieure du "tube d'air" est détourné ... et passe directement vers la tuyère, en prenant un chemin spéciale qui passe autour du reste du réacteur ... un raccourci.

Le taux de dilution c'est le ratio entre l'air qui passe par le raccourci - le double ou second flux - et tout l'air avalé par le réacteur.

L'air qui passe par le flux principale sort chaud et rapide ... l'air qui passe par le second sort froid et lent.

Sur les avion de ligne très peu d'air passe par la combustion ... l'essentiel passe par le raccourci ... un peu comme si on avait collé un simple hélice devant un turbo réacteur.

Sur les avion de chasse on a besoin de gaz rapide ... donc on privilégie les gaz dans flux primaire pour que la machin pousse jusqu'à M2 ...

Sauf qu'on conserver tout le temps un flux secondaire ... parce que ça a mille avantage consommation, thermique, silence etc.

• Le petit souci c'est que plus l'air est léger ... moins il y a d'air a brasser ... et moins l'hélice du double flux est efficace.
• Le second souci c'est qu'a haute vitesse ... l'air lent du double flux n'est plus moteur ... en il induit de la trainée ...

Donc à haute altitude ... mais aussi à haute vitesse ... les taux de dilution bas sont plus favorable.

• Le taux du M88 c'est 0.3 ...
• celui de l'EJ2000 c'est 0.4 ...

Donc forcement avec l'accroissement de la vitesse le flux secondaire de l'EJ se met à traîner plus tot que le M88.

Et forcément aussi le flux secondaire de l'EJ2000 s’essouffle plus tôt avec l'altitude que celui du M88.

Après je ne sais te dire si c'est sensible sur tel ou tel domaine de vitesse ou d'altitude - les taux étant proche - ... ou si ce n'est pas compensé par autre chose.

http://henni-mansour-z-aero-thermopropulsion2.e-monsite.com/medias/files/chapitre-iv-performances-et-cycles-des-turboreacteurs-7.pdf

 

¤ Réponses aux questions "Peut-on dire qu'un bon vieux turbojet est un turbofan avec un taux de dilution de 0?"  et "Un double flux moderne (M88) peut-il rivaliser avec un pur monoflux (Atar  9k pour rester français) en THA?" :

Le 30/03/2021 à 10:32, Arka_Voltchek a dit :

Alors, on ne peut pas vraiment dire qu'un turbojet est un turbofan avec un taux de dilution de 0... vu qu'il n'y a pas de fan.

Mais sinon oui, ça reviens au même.

Ensuite oui, un M88 ou l'EJ200 d'un eurofighter (recollage acrobatique) peut très bien rivaliser avec un Atar9k, dont la technologie (forme d'aube, température, etc...) est bien plus ancienne et qui est donc moins efficace. Il faudrait comparer à un turbojet "contemporain", mais ça ne se fait plus, car globalement, ça restera moins efficace quand on prend l'ensemble du domaine de vol (il ne va pas passer tout son vol à mach2 HA)

 

Le 30/03/2021 à 13:06, Kelkin a dit :

Les deux sont des turbines. La différence est que le turbofan est double-flux : la turbine fait tourner une soufflante qui pousse de l'air froid, en plus de l'air chaud éjecté par la turbine. Le turbojet est simple flux : il n'y a pas un taux de dilution de zéro, il n'y a tout simplement pas de dilution du tout.

Donc oui, on peut voir un turbojet comme étant un turbofan avec un taux de dilution de zéro, mais c'est comme dire qu'une purée de pomme de terre est un aligot avec un taux de fromage de zéro. Ou qu'une calèche est une automobile qui n'est pas auto-mobile. Le turbofan est défini par la présence du "fan", la soufflante apportant un second flux qui permet de diluer le flux primaire. Donc c'est un turbojet avec un truc en plus. Définir le turbojet par rapport au turbofan revient à dire que c'est un turbojet sans le truc en plus du turbofan.

 

Le 30/03/2021 à 14:01, DEFA550 a dit :

Question compliquée parce que la réponse dépend de nombreux compromis. Idéalement un simple flux est plus performant en PG sec en THA parce que tout l'air qui y passe sert à la combustion. Mais ça veut aussi dire qu'il consomme davantage.

Par contre en PC ça revient peu ou prou au même puisque les deux types de moteurs, à quantité d'air avalée égale, brûle à peu près la même chose. A la marge, un simple flux sera plus fin et offrira une surface frontale inférieure, donc un fuselage potentiellement plus fin, donc moins de traînée.

 

¤ Précisions sur la définition du cycle variable, et sur la notion d'architecture mono corps / double corps :

Le 30/03/2021 à 15:06, DEFA550 a dit :

Cycle variable : Généralement basé sur un taux de dilution variable. Exemple méconnu : le M53 (son détendeur à section variable modifie le taux de dilution dans certaines circonstances).

Simple corps : Tout tourne à la même vitesse (compresseur et turbine).

Double corps : Les ensembles haute pression et basse pression sont indépendants et ont chacun une vitesse propre. Se trouve en principe sur les turbofan. Exception notable : le M53 (qui est double flux, donc un turbofan, mais simple corps).

 

¤ Réponse aux questions "Pourquoi un taux de dilution plus bas permet une plus forte poussée en haute altitude ?" et "La perte de poussée dû à l'altitude ne se fait-il pas dans les mêmes proportions quelque soit le taux de dilution ?":

Le 31/03/2021 à 12:15, Kelkin a dit :

Quand il y a un taux de dilution, c'est qu'il y a un double flux. C'est à dire un flux chaud et très rapide (passant par la turbine), et un flux froid et relativement lent (ne passant pas par la turbine).

Une perte de poussée proportionnellement égale quelque soit le taux de dilution revient à dire que la perte de poussée du flux chaud est proportionnellement la même que la perte de poussée du flux froid...

 

Modifié le 1 avril 2021 par Felixcat
mise en forme