Turboréacteur du simple au double corps
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Turboréacteur du simple au double corps Pietro DIRIX, Nitya DUELLA, Malik FAHRNI & Jean-Philippe KUNTZER
Professeur Jürg Schiffmann
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Flight speed [km/h]
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Thru
st [N
]
ThrustVsFlightSpeed
Thrust of Wren at 100000RPMThrust of Wren at 150000RPMThrust of modified Wren at 100000RPM
1 2 3 4 5 6 7 81
1.2
1.4
1.6
1.8
Pres
sion
[Pa]
×105 T et P dans le Reacteur modifie
C8 =117.1678[m/s]
C7 =93.2382[m/s]
N =9.4153[N]Wt2 =3.0945[kW]
200
400
600
800
1000
Tem
pera
ture
[K]
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5RPM THP ×105
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Pous
see
[N]
Poussee sur banc d essai
Poussee WrenPoussee Wren ModifieChambre de
combustion
Entrée d'air froid
Compresseur
Fuel
Turbine Travail
1
2
3 4
5
Transformer un turboréacteur monocorps, mono-flux:
en un turboréacteur double corps, double flux:
Energie du gaz en sortie de tuyère pour un simple corps/double corps:
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 61
1.5
2
Pres
sion
[Pa]
×105 T et P dans le reacteur
C6 =143.9588[m/s]
C5 =110.0356[m/s]
N =18.9155[N]
0
500
1000
Tem
pera
ture
[K]
THERMODYNAMIQUE
PRINCIPE GENERAL
Simple corps
Double corps
Graphiques de la pression et de la température en chaque point dumonocorpsetdelapar4eprincipaledudoublecorps:
BUT DU PROJET
RESULTATS Finalement, avec notre modèle thermodynamique et notre design de turbine, nous obtenons une poussée en moyenne deux fois plus élevée que le turboréacteur de base,
ETUDE VIBRATOIRE & DES CONTRAINTES Avec le logiciel ABACUS nous avons effectué différentes simulations sur la turbine et le fan.
CONCLUSION Les résultats de nos simulations montrent que nous avons bien réussi à augmenter la poussée du turboréacteur de base sur une certaine plage de régime. Toutefois ces résultats restent théoriques et nécessitent une validation expérimentale à l’aide d’un prototype.
DESIGN DE LA TURBINE
Wren54 original monocorps
Wren54 modifié double corps
Wren54 modifié, double corps vue en coupe
Nous avons décidé de modifier un turboréacteur de la compagnie WRENINDUSRTIES, le Wren54,
Chambre de combustion
Entrée d'air froid
Compresseur
Fuel
TurbineHP
Travail
1
2
3 4
5Turbine
BP
7
Convergent
8
11
Fan
Convergent
22 33
Entrée d'air froid
Le déplacement d’un avion est rendu possible grâce à l’accélération d’un certain débit d’air. Cette poussée induite par le réacteur peut être générée de deux façons différentes, illustrées ci-dessous:
L’augmentation de la vitesse d’un gaz est plus énergivore que l’augmentation de son débit. Les turboréacteurs double corps mettent à profit cette astuce énergétique et parviennent ainsi à accroître leur rendement.
fan
P =