Voler c’est le plus vieux rêve de l’être humain. Il est devenu réalité avec l’apparition de l’avion. Au fur et à mesure des découvertes, des formes et des structures ont été développées en vue d’adapter l’avion à nos besoins. Depuis sa création, il y a un siècle exactement, l’avion a conquis le monde pour devenir aujourd’hui un moyen de transport incontournable. D’abord utilisé comme appareil de guerre lors des Première et Seconde Guerres Mondiales, il se transforme très rapidement en avion de ligne. Toujours plus puissants, plus rapides, plus grands, et plus nombreux, les avions n’ont pas fini d’évoluer. Les moteurs d’avion sont des organes sensibles, car très complexes et extrêmement chers. Pour voler, un avion a besoin de vitesse. Cette vitesse est créé grâce aux moteurs dit turbopropulseur monté sur des avions à hélice. Il faut savoir que les avionneurs ne fabriquent pas eux-mêmes les moteurs pour leurs avions, ce sont des sous-traitants spécialisés qui s’en occupent. De nos jours l’évolution technologie se développe rapidement surtout dans le domaine de construction d’aviation. Le comportement du turbopropulseur, sa performance et la chambre à combustion de gaz est un élément essentiel pour les avions. Grace à un stage, j’ai pu réaliser le présent mémoire intitulé : « Contribution à l’étude de performance de fonctionnement et technologie d’une chambre à combustion d’un avion à moteur turbopropulseur ».
Historique
AEROMARINE a été créé en 1991 par RIAZ BARDAY, son Directeur Général et pilote de formation, il a capitalisé ses années d’expériences pour construire la compagnie à Madagascar et dans l’Océan Indien. Son succès se repose sur son savoir-faire et sur la qualité de ses prestations mais aussi son organisation commerciale.
Les activités de la compagnie AEROMARINE
✔ Type d’exploitation :
AEROMARINE est depuis sa création choisi le créneau des vols à la demande ; transport de passager, évacuation sanitaire et certaines activités particulières décrites dans son manuel d’exploitation. Sa zone d’exploitation est celle qui est définie et mentionnée au CTA.
✔ Composition de la flotte :
La flotte de la compagnie AEROMARINE e st composée de :
o BEECHCRAFT 200
o BEECHCRAFT E90
o PIPER NAVAJO PA 31-310
o PIPER AZTEC PA 28-261
Service disponible au sein de la compagnie
Un service personnalisé de vols à la demande disponible de 24h/24 tous les jours de l’année pour toutes destinations en Afrique et dans l’Océan Indien
❖ AVIATION D’AFFAIRE
L’avion d’affaire est un outil prestigieux et confidentiel qui saura prouver aux clients ainsi qu’à l’image de son entreprise.
❖ EVACUATION SANITAIRE
En vol d’urgence, ces avions peuvent permettre de rallier directement des aérodromes dont la plupart sont inaccessibles aux avions de ligne. La compagnie propose ainsi le mode transport le plus rapide, respectant un gain de temps considérable.
❖ AVIATION DE TOURISME
En vol de loisir, quelqu’un suffise pour admirer le paysage sensationnel qui offre la vue du ciel
❖ TRAVAUX AERIENS (Photographies aériennes)
Partenaire d’installation géographique spécialisé en photographie aérienne, les avions spécialement aménagés en version photo effectueront des prises de vues de la plus grande précision. Trappe adaptée au cameras de type UCX, ADS40.
❖ SURVEILLANCE MARITIME
Les avions équipés de système de communication liaison air-mer permettent d’exécuter toutes les tâches de surveillance maritime.
Fiche de présentation
▪ Raison sociale : AEROMARINE
▪ Forme juridique : Société Anonyme à Responsabilité Limitée (SARL)
▪ Siège Sociale : 77 Rue des parlementa Français Antsahavola, Antananarivo
▪ Capital Social : 851.090.000 Ar
▪ Effectif du personnel : 30
▪ Site : www.aeromarine.mg
▪ E-mail : aeromarine.com@gmail.com ou aeromarine@blueline.mg.
CYCLE THERMODYNAMIQUES D’UN MOTEUR
Une des lois fondamentales de la mécanique est le principe de l’action et de la réaction, toute action s’accompagne d’une réaction, égale et directement opposée à l’action. Reste à définir l’action ce qui est facile pour les corps immobiles mais moins pour les corps en mouvement, comme c’est le cas des véhicules propulsés par l’action d’un moteur.
Rappels de thermodynamique
La thermodynamique étudie les rapports entre les phénomènes thermiques et mécaniques relatifs aux corps dans leurs états macroscopiques.
Notion de système
[1] On étudie une portion limitée de l’univers appelée système, celui-ci pouvant être limité par une surface servant de frontière réelle ou fictive. Le système est en relation avec le reste de l’univers ou milieu extérieur. Un système isole n’échange ni énergie ni matière avec l’extérieur. Un système est décrit par des variables thermodynamiques : P, T, S, U, V, …
Les deux principes de la thermodynamique
Premier principe ou principe d’équivalence
Pour un cycle le travail des forces extérieures et la chaleur fournie ou cédée au milieu extérieur, sont dans un rapport constant :
W (joule) + J. Q (cal) = 0[en Joule] (1.05)
Avec 1 cal = 4,18 Joules.
Par extension, quelle que soit la transformation qui amène le système de l’état initial (x1, y1) à l’état final (x2, y2), la quantité W + J. Q est invariante, or que, pour un cycle ou une transformation fermée, U2 = U1 alors la relation (1.05) devient :
W + J. Q = U2 – U1 (1.06)
La fonction U des variables indépendantes (P et T) est appelée ≪énergie interne ≫ du système. Rappelons que :
? = ?cin é+ ?p ot [en Cal] (1.07)
Pour une transformation à pression constante :
W = -p (V2-V1) (1.08)
D’après la relation (1.06) et (1.08), on a la relation suivante :
U2 – U1= J.Q – p (V2-V1) (1.09)
Ou bien :
J. Q= (U2 + pV2) -(U1+pV1) (1.10)
En posant U + PV = h : enthalpie ou chaleur totale
Le premier principe s’écrira :
J.Q = h2 – h1
Toute transformation thermodynamique peut être mesurée par variation d’enthalpie.
Les fonctions d’état
C’est une fonction dont la variation est indépendante de la transformation et ne dépend que des états initial et final. Les deux relations suivantes sont valables quel que soit le fluide (parfait ou réel) :
dU = TdS – PdV et dH = TdS + VdP (1.15)
Relations de Joule pour un gaz parfait :
dU = CvdT et dH = Cp dt (1.16)
Pour une transformation isentropique (adiabatique réversible), relation de Laplace :
PV γ= Cte (1.17)
Etude de transformations réversibles
La transformation est réversible si elle passe de manière lente, par une suite continue d’états d’équilibre mécanique ou thermique. Le sens de la transformation peut être inversé à tout moment par une action infinitésimale. Le processus ne peut être arrêté, c ’est une transformation irréversible . Si la transformation est en plus adiabatique, elle est alors isentropique.
|
Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre I : PRESENTATION DE LA SOCIETE AEROMARINE IVATO
I.1 : Présentation de la société AEROMARINE
I.1.1 : Historique
I.1.2 : Les activités de la compagnie AEROMARINE
I-2 : Service disponible au sein de la compagnie
I.2.1 : Fiche de présentation
I-3 : Maintenance Service
Chapitre II : CYCLE THERMODYNAMIQUES D’UN MOTEUR
II.1 : Introduction
II.2 : Rappels de thermodynamique
II.2.1 : Notion de système
II.2.2 : Lois d’état
II.3 : Les deux principes de la thermodynamique
II.3.1 : Premier principe ou principe d’équiva lence
II.3.2 : Deuxième principe ou principe de hiérarchie
II.4 : Les fonctions d’état
II.5 : Etude de transformations réversibles
II.5.1 : Transformation isochore (V = cte)
II.5.2 : Transformation isobare (P = cste)
II.5.3 : Transformation isotherme (T= cste)
II.5.4 : Transformation adiabatique réversible (dQ= 0)
II.6 : Cycle réversible de BRAYTON
II.6.1 : Le cycle réversible de BRAYTON
II.7 : Les turbopropulseurs
II.7.1 : Le cycle ouvert irréversible de BRAYTON
II.7.2 : Amélioration du cycle
Chapitre III : FONCTIONNEMENT D’UN TURBOPROPULSION
III.1 : Introduction
III.2 : Définition
III.3 : Différents types de propulseurs
III.3.1 : Propulseurs fournissant directement une force
III.3.2 : Moteurs fournissant l’énergie à un organe propulsif (l’hélice)
III.4 : Le Turbopropulseur
III.5 : Types de turbopropulseurs
III.5.1 : Turbopropulseur à turbines libres (PT6)
Pratt & Whitney 100 Séries
Pratt & Whitney PT-6
Safran TM 333
III.5.2 : Turbopropulseur à turbines liées (ou à prise directe)
Honeywell TPE331
Allison T56
III.6 : Fonctionnement en générale
Chapitre IV : PERFORMANCE D’UN PROPULSEUR
IV.1 : Calcul de la poussée
IV.1.1 : Propulseur à hélice
IV.2 : Poussée spécifique
IV.3: Consommations
IV.3.1: Consommation massique horaire (CH)
IV.3.2: Consommation spécifique (???)
III.4 : Puissances
IV.5 : Puissance de propulsion
IV.6 : Puissance dynamique
IV.7 : Puissance calorifique
IV.8 : Puissance thermodynamique ou thermique théorique
IV.9 : Puissance thermique réelle
IV.10 : Rendement propulsive
IV.11 : Rendement thermique
IV.12 : Rendement thermopropulsive (globale)
IV.13 : Performance et utilisation
Chapitre V : TECHNOLOGIE DE LA COMBUSTION
V.1 : Les carburants aviations
V.1.1 : L’essence aviation
V.1.2 : Le Kérosène
V.2 : La section chambre de combustion
V.3 : Fonctionnement de la chambre de combustion
Chapitre VI : DIFFERENTS ELEMENTS D’UN PROPULSEUR
VI.1 : Introduction
VI.2 : La section entrée d’air
VI.2.1 : Fonctionnement de la section entrée d’air
VI.3 : Le compresseur
VI.3.1 : Calcul du compresseur
VI.4 : La chambre de combustion
VI.4.1 : Rendement de la combustion
VI.5 : Les turbines
VI.5.1 : Fonctionnement de la section turbine
VI.5.2 : Calcul de la turbine
VI.5.3 : Rendement isentropique de la turbine
VI.6.1 : Calcul de la tuyère
VI.6.2 : Rendement isentropique de la tuyère
VI.6.3 : Vitesse d’éjection des gaz
VI.6.4 : Caractéristique d’une tuyère
VI.7 : Le module réducteur de vitesse
VI.7.1 : Description du module de vitesse
VI.7.2 : Limitation réducteur
VI.8 : L’Hélice
VI.8.1 : Description et fonctionnement de l’hélice
VI.8.2 : Régulateur et frein hélice
VI-9 : quelques plages des valeurs des éléments de performances d’un moteur
VI-9-1 : Evolution de la température
VI-9-2 : Evolution de la pression
VI-9-3 : Evolution de la vitesse
VI-9-4 : Evolution du débit
VI-9-5 : Evolution de la masse
CONCLUSION
