Vidéo

DIMENSIONNEMENT PRELIMINAIRE D¹UN GROUPE TURBOCOMPRESSEUR ; FOHRER, Jean-Claude ; SCIUBBA, Enrico ; SLT MAURIN, Jean-Baptiste

Type de contenu

Images animées

Titre(s)

DIMENSIONNEMENT PRELIMINAIRE D¹UN GROUPE TURBOCOMPRESSEUR ; FOHRER, Jean-Claude ; SCIUBBA, Enrico ; SLT MAURIN, Jean-Baptiste

Autre(s) responsabilité(s)

Editeur, producteur

Ecoles Militaires de Saint-Cyr Coëtquidan

Note de thèses et écrits académiques

Filière Scientifique - Option Mécanique Promotion Chef d'Escadron Francoville Date de soutenance : 01/01/2011

Résumé ou extrait

PRESENTATION : Cette étude s¹intéresse à la partie propulsion d¹un drone de petite taille. Ce groupe propulsif, constitué essentiellement d¹un compresseur, d¹une chambre de combustion et d¹une turbine, doit fournir une certaine puissance dont la valeur nous est connue. L¹objectif de ce travail est alors de déterminer les dimensions de chacun de ces composants, de manière à ce que le groupe puisse assurer la propulsion d¹un drone léger. Cette étude constitue en réalité l¹une des étapes préliminaires à la conception d¹un moteur. Elle permet alors de conclure si la puissance recherchée permet d¹obtenir un groupe propulsif de taille acceptable. CONTRAINTES : La principale contrainte de cette étude est d¹obtenir en sortie du moteur une puissance effective de 2,5kW, jugée suffisante pour la propulsion d¹un drone d¹une dizaine de kilogrammes. Tout en respectant cet impératif, la taille totale du groupe de propulsion doit rester acceptable afin d¹optimiser l¹espace réservé à la charge utile du drone. De plus, la fiabilité du moteur constitue une contrainte supplémentaire. En effet, bien que cette étude ne prenne pas en compte le choix des matériaux utilisés pour les différents composants, certaines vitesses de rotation devront ne pas être trop élevées afin de ne pas risquer d¹endommager ou de fragiliser le moteur. DEMARCHE : Afin de prendre en compte la puissance recherchée, une étude thermodynamique nous permet tout d¹abord de convertir cette contrainte en états thermodynamiques nécessaires pour chaque composant. En effet, à l¹aide d¹un logiciel entièrement conçu au sein du département d¹aérospatiale et de mécanique de l¹université de Rome « la Sapienza », Camel-Pro, il est possible d¹obtenir des conditions thermodynamiques correspondant à la puissance recherchée. Ensuite, prenant en compte ces hypothèses, cette étude s¹attache au dimensionnement du compresseur et de la turbine. Ces deux composants sont étudiés de façon similaire, et l¹on détermine ainsi leurs différents diamètres, longueurs et nombres caractéristiques. Enfin, l¹étude s¹intéresse à la chambre de combustion. Cette dernière est d¹un type particulier, développé par le département de recherche de l¹université de Rome « la Sapienza ». La particularité de cette chambre de combustion réside dans la présence d¹un préchauffeur d¹air intégré à l¹intérieur même de la chambre. RESULTATS OBTENUS : Le premier résultat utile pour le dimensionnement des composant est l¹état thermodynamique en entrée et sortie de chacun d¹eux : pression, température, débit... Puis cette étude nous permet d¹obtenir les dimensions caractéristiques du compresseur et de la turbine : différents diamètres, nombre de lames... De plus, l¹étude de la chambre de combustion nous donne ses dimensions intérieures et extérieures, ainsi que les caractéristiques de la spirale qui constitue le préchauffeur d¹air. Ces données nous permettent alors de donner une première estimation de la taille globale que devrait avoir le groupe propulsif étudié. LIMITES : Cette étude repose sur certaines hypothèses tirées d¹études effectuées à l¹université, comme par exemple des tables de fonctionnement d¹un compresseur. En effet, le calcul des diamètres extérieurs du compresseur comme de la turbine sont effectués grâce à des tables de fonctionnement expérimentales. Néanmoins, la fiabilité de ces documents tirés de résultats expérimentaux n¹est pas remise en cause. De plus, cette étude ne s¹intéresse pas au poids des composants étudiés ; ce critère, pourtant primordial dans la conception d¹un moteur de drone, fait intervenir le choix des matériaux utilisés et sort ainsi du cadre de cette étude. CONCLUSION : Ainsi, grâce à une première analyse thermodynamique, nous avons pu déterminer précisément les dimensions des différents composants du groupe propulsif étudié, en étudiant séparément compresseur et turbine, puis chambre de combustion. Cela nous permet alors de conclure quant à la taille estimée du moteur en tant que groupe propulsi

Sujet(s)

Lien copié.

Build V.5.2.2 - 2ecb916194 (29/04/2026 07:35:08)