Introduction to turbomachinery
Résumé
L'étudiant se familiarise avec les domaines de turbomachines thermiques et hydrauliques et les différents types de machines dans ce domaine. Il étudie les outils de base de conception et d'évaluation.
Contenu
I TURBOMACHINES HYDRAULIQUES
1. Introduction au machines hydrauliques, applications principales, machines réceptrices ou motrices.
2. Caractéristiques hydrauliques d'un circuit : débit, énergie massique d'une section, pertes énergétiques.
3. Mouvement en repère tournant : triangle des vitesses, intégrale première de la quantité de mouvement dans le repère relatif, application à la roue de turbine Pelton.
4. Travail d'une roue : équation d'Euler, caractéristiques hydrauliques d'une roue en mode pompe ou turbine.
5. Tracé élémentaire d'une roue de pompe-turbine, d'éolienne ou de propulseur.
II TURBOMACHINES THERMIQUES
1. Introduction : Développement, types et utilisation des turbomachines, tendances de développement, aspects économiques.
2. Principe de fonctionnement : Équation d'énergie dans le système absolu et relatif, travail dans la turbomachine parfaite et réelle, rendement, principe de fonctionnement des turbines à gaz.
3. Théorie élémentaire des turbines axiales et radiales : calcul élémentaire des turbines.
4. Théorie élémentaire des turbines axiales et radiales : calcul élémentaire des compresseurs.
5. Caractéristiques de fonctionnement des turbomachines.
Mots-clés
Conversion d'énergie, turbomachine thermique, turbomachine hydraulique, écoulement interne
Compétences requises
Cours prérequis indicatifs
Mécanique des fluides compressibles, Heat and mass transfer
Concepts importants à maîtriser
Calculer les propriétés thermodynamiques d'un fluide, E2
Calculer les principales transformations thermodynamiques des fluides compressibles et incompressibles, E4
Maîtriser les notions de rendements thermodynamiques, E6
Acquis de formation
A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:
- Relier les comportements des écoulements aux paramètres adimensionnels (nombre de Reynolds, Mach, etc.), AH2
- Décrire l'écoulement dans des géométries simples, tel que sur une plaque plane, dans une tuyère ou autour d'une sphère ou un profil, AH9
- Analyser l'écoulement dans des turbomachines hydrauliques et thermiques; savoir dimensionner les éléments importants d'une turbomachine, AH12
- Résoudre analytiquement ou numériquement l'écoulement potentiel autour d'un profil d'aile, AH19
Méthode d'enseignement
ex cathedra avec exercices
Méthode d'évaluation
Examen écrit
Préparation pour
Turbomachines hydrauliques, Turbomachines thermiques
Dans les plans d'études
- Semestre: Printemps
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'été)
- Matière examinée: Introduction to turbomachinery
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: optionnel
- Semestre: Printemps
- Forme de l'examen: Ecrit (session d'été)
- Matière examinée: Introduction to turbomachinery
- Cours: 2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
- Type: optionnel