Un Turbopropulseur pour avions légers...

[FAUVET Damien]

Salut Pascal,

Tout d’abord, ce que tu dis n’est pas idiot !

Pour ce qui est de la densité de l’air, je pense qu’il y a un petit truc où tu te trompes dans le « trajet » de l’air.
Ce que tu dis n’est pas applicable, car, comme indiqué par Laurent, on ne réinjecte pas l’air réchauffé dans l’entrée d’air du compresseur (ça ne fonctionnerait pas : cela reviendrait à envoyer de l’air à 500°C dans l’entrée d’air du moteur !!!). Conformément au schéma ci-dessus, l’air réchauffé est celui qui sort du compresseur, avant d’entrer dans la chambre.
A un régime donné, le débit massique d’air entrant dans la chambre de combustion est donc identique, qu’on soit avec ou sans échangeur…

Pour la couleur de la flamme, tu as raison : il faut quelle soit bien bleue dans toute la chambre (sauf au démarrage qui est une phase transitoire)… et on ne doit pas la voir. Quand la turbine tourne, je vois un petit dard jaune par moment, et la turbine fume blanc : donc effectivement, combustion incomplète.

Dans une turbine, ce n’est pas comme dans un moteur à pistons où le débit massique d’air aspiré est proche du ratio stœchiométrique avec le débit massique de carburant (Air/fuel Ratio entre 14/15 au ralenti et 12/13 à plein gaz dans un moteur à pistons…).
Une turbine aspire une masse d’air (en kg/s) environ 50 fois plus importante que la masse de carburant injectée.
La combustion s’effectue, comme tu le sais, dans la « chambre de combustion ».
Cette chambre est divisée en 3 zones (vrai sur toutes les turbines, grandes ou petites) :

1) La zone primaire : elle est située au début de la chambre. C’est là ou s’établit une première combustion, avec un ratio proche du mélange stœchiométrique. Le carburant y est injecté et on cherche à générer une turbulence pour stabiliser la flamme et augmenter le temps de présence des particules de carburant. Il y a 3 types de turbulences (toroïdale, en spirale, et en S) : j’ai opté pour une turbulence toroïdale (voir schéma ci-dessous, avec les gradients de vitesse d’écoulement), qui est bien adaptée aux chambres tubulaires. Environ 30% de l’air est injecté dans cette zone.

2) La zone secondaire : elle est située en milieu de chambre. Elle est le siège d’une deuxième combustion turbulente, toujours en toroïdal. Cela permet de terminer la combustion. Environ 20% de l’air est injecté dans cette zone.

3) La troisième zone (ou zone de dilution) : n’est, normalement, le siège d’aucune combustion. Elle permet de refroidir les gaz issus des zones primaires et secondaires, pour les amener à la T° d’entrée de turbine désirée (pour moi, 900°C max). Environ 50% de l’air est injecté dans cette zone.

Pour mon problème d’extinction, je pense que je suis face à 3 causes :

1) Des cannes de vaporisation qui ne débitent pas au bon endroit et ne permettent pas de brûler la totalité du carburant.

2) Turbulence pas assez établie en zone primaire => la flamme se décale en arrière de la chambre ce qui aboutit à l’extinction…

3) Une mauvaise répartition de l’air entre les zones primaires et secondaires (conclusion suite à l’observation des traces de combustion dans la chambre, après démontage : bien propre en zone primaire, « dégueu… » en zone secondaire et de dilution). Je pense que je n’ai pas assez d’air en zone secondaire : la flamme continue en zone de dilution, et la combustion n’est pas complète.

Je vais donc :

1) Réorienter les cannes de vaporisation vers le fond de la chambre.

2) Ajouter un déflecteur en fond de chambre pour améliorer la turbulence.

3) Augmenter la section de passage de l’air en zone secondaire.

Et voilà, j’espère avoir été clair !

A+

[Pascal]

Bonjour Damien

Merci pour les explications du fonctionnement , je suis chimiste, c'est tout et donc incompétent.

Juste une derniere remarque

je suppose que tu as interet a ce que le carburant soit vaporisé le plus finement possible pour assurer une bonne combustion carburant comburant. Un brouillard de carburant augmente la susrface de contact avec le comburant.

Comment sont alimentées les cannes?? avec une pompe a injection haute pression.. et qu'y a t il au bout de la canne?? une buse ?? Un peu selon le systeme des injections dans le moteur automobile diesel??

Je pense que dans la premiere phase,, celle primaire, tu as interet a ce que la combustion soit la plus homogene possible avec a cet endroit la bonne quantité de carburant brulé de facon a avoir le bon ratio dans le deuxieme phase ou tout doit etre brulé, pour etre sur d'aucune combustion dans la troisieme qui ne doit que de la dilution pour refroidissement.

et dans le premiere si la flamme "recule", est ce que la vitesse des goulettes de carburant est suffisante???

Je pense que la vitesse d'ejection du carburant a une importance et peut contribuer a une combustion complete dans la deuxieme zone.
Je n'ecris qu'au feeling.... j'essaie d'etre le nul dans ce brainstroming et qui sait, peut etre donner une idée que je ne soupçonne meme pas aux spécialistes.
Amicalement
pascal

[FAUVET Damien]

Bonjour Pascal, et désolé pour cette réponse tardive !

Il faut effectivement que le carburant injecté dans la chambre de combustion, le soit le plus finement possible.

Mes cannes de vaporisation, comme leur nom l’indique, sont destinées à vaporiser (et non pas pulvériser) le carburant. Ce sont de simples tubes diamètre 8 mm, sur les parois intérieures desquels le carburant est envoyé sous forme liquide, via des micros tubes diamètre 0,5mm. Les tubes de 8 mm étant très chauds, le carburant est vaporisé (si la longueur de tube est suffisante) avant de sortir en début de chambre. L’avantage de ce système est qu’il ne nécessite pas de circuit à haute pression (fonctionne entre 1,5 et 6 bars). Le petit inconvénient est qu’il n’est pas possible de démarrer directement avec ce système, puisque les tubes utilisent la chaleur de la chambre : d’où l’injecteur de démarrage « type pulvérisateur » servant à préchauffer la chambre.

Il est très difficile d’utiliser uniquement des injecteurs « type pulvérisateur » (j’ai essayé), car ils nécessitent 3 ou 4 bars minimum pour « atomiser » correctement le carburant. Hors, s’il est nécessaire d’avoir cette pression au ralenti moteur, pour débiter assez de carburant à plein gaz avec les mêmes injecteurs, il faudrait l’alimenter sous plus de 200 bars… très compliqué à cette échelle !

J’ai fabriqué de nouvelles cannes en « S », beaucoup plus longues : j’espère que ça résoudra mon problème…

Bonnes fêtes à tous…

[Philippe Dejean]

Bonjour Damien,

Il est très difficile d’utiliser uniquement des injecteurs « type pulvérisateur » (j’ai essayé), car ils nécessitent 3 ou 4 bars minimum pour « atomiser » correctement le carburant. Hors, s’il est nécessaire d’avoir cette pression au ralenti moteur, pour débiter assez de carburant à plein gaz avec les mêmes injecteurs, il faudrait l’alimenter sous plus de 200 bars… très compliqué à cette échelle !…

Tu ne serais pas obligé de faire passer tout ton carburant par le même trou !

A l'époque des moteurs de voiture "carburatés" il y avait un injecteur de ralenti, un injecteur principal, voire encore un injecteur supplémentaire dans le cas assez courant d'un "double corps", et ça multiplié par le nombre de "carbus"... J'en ai vu jusqu'à 12 "doubles-corps", soit 36 injecteurs !

En multipliant les injecteurs de section étagées, (section x1, x2, x4, x8 avec 4 électro-valves) on peut régler assez finement (3% de la pleine charge) le débit avec une pompe à pression constante (ou pas), sans pour autant envoyer la pression dans les centaines de bars...

D'un autre côté, une pompe mécanique de diesel attelée au réducteur, avec un seul injecteur et bon réglage du débit...

Bons Vols et bonnes fêtes à tous…

Philippe dejean

[FAUVET Damien]

Salut Philippe,

Cette solution m’obligerait à quasiment tout refaire, y compris le FADEC. Normalement, le système à canne de vaporisation marche très bien et est assez performant : il est utilisé en modélisme, et sur des réacteurs civils et militaires (l’Olympus du Concorde ou le Larzac de l’Alpha Jet par exemple)…

En fait, j’ai tout essayé avec la chambre actuelle : modifier la position, la longueur, la forme des vaporisateurs. J’ai ajouté, puis colmaté des trous sur chambre… Rien à faire, la flamme est toujours instable !

Je me suis donc décidé à poser la question à mon travail, aux spécialistes du département « chambre de combustion » !

En fait, je me suis planté dans le dessin de la chambre, car il y a des critères de base (assez simples) à respecter.

Il existe notamment un critère liant l’intensité de combustion et le ratio longueur / diamètre : c’est principalement ce critère qui était dans les choux. ! En gros, au regard de la puissance délivrée par la chambre et de son diamètre, elle était 2 fois trop courte.

J’ai donc relancé la fabrication d’une nouvelle chambre complète, qui sera terminée la semaine prochaine.

Je vais ensuite tester tout cela, en espérant passer rapidement au montage du turboprop complet (sans échangeur), dont le corps BP et le réducteur sont terminés.

A+

[Philippe Dejean]

Je me suis donc décidé à poser la question à mon travail, aux spécialistes du département « chambre de combustion » !

En fait, je me suis planté dans le dessin de la chambre, car il y a des critères de base (assez simples) à respecter.

Il existe notamment un critère liant l’intensité de combustion et le ratio longueur / diamètre : c’est principalement ce critère qui était dans les choux. ! En gros, au regard de la puissance délivrée par la chambre et de son diamètre, elle était 2 fois trop courte.

Que ce soit le perfectionnisme personnel ou l'envie de réaliser, ou les pressions opposées de différents acteur d'une entreprise, l'ingénieur a toujours le même dilemme : Poursuivre les études jusqu'au niveau du chef d’œuvre, quitte à ne jamais rien réaliser... Ou d'avancer quitte à faire quelques impasses...

Comme dit le dicton américain : "We try, we fail, we fix"... Et comme tu es un des rares qui avance : Bravo !

Je vais ensuite tester tout cela, en espérant passer rapidement au montage du turboprop complet (sans échangeur), dont le corps BP et le réducteur sont terminés.

Donc, si je comprends bien, tu auras bientôt un goret énergétique capable de propulser un... chariot fixe

Petite question, même si les caractéristiques des gaz en sortie de la chambre de combustion sont assez proches, le fonctionnement sans échangeur ne nécessite-t-il pas une chambre de combustion différente (air admis plus frais et plus de débit carburant) de celle "avec échangeur"?

En tout cas, encore bravo et...

Bons vols

Philippe Dejean

[laverlochere]

concernant l' ethanol, sur un moteur classique qui a un taux de compression de 11 , la surconsommation est d'environ de 15 % , avec un taux de 13,5 ( moteur tubo et boitier additionnel qui regle le taux reel, ) la consommation est equivalente avec le SP....mais la puissance serait un peu supérieure.

une question = les turbines qui ont un bon rendement en altitude, sont " gloutonnes " près du sol ( voir essais sur cri-cri ) qu'en est-il avec cette nouvelle turbine ?

autre question = qu'en serait-il du prix en moyenne série ?...et de la fragilité d' utilisation près du sol, ingestion de produits divers ?
compte tenu du prix probable relativement élevé, ce sont des paramètres en prendre en compte, qui risquent de poser problème pour le constructeur amateur qui utilise principalement des pistes en herbe ( sic )

le poids est une chose, le prix en est une autre, et la fiabilité est une nécessité compte tenu de l' utilisation aéro, de l' investissement, et du montant de la remise en état en cas d' incident.

Pour info, un constructeur d''hélico du cote de Nancy qui est arrêté faute de moteur et de moyens financiers, serait peut être interessé par un éssai, il a une cellule dispo, et compte tenu du prix d'un hélico, il y aurait peut être un peu de marge.

[FAUVET Damien]

Salut Philippe,

Je ne pense pas, car les variables du « cône de stabilisation de la flamme » (A/F ratio, gradient de vitesse d’écoulement dans la chambre, intensité de combustion) sont assez larges lorsque les critères longueur/ diamètre sont respectés. Nous allons cependant nous lancer dans une modélisation numérique des écoulements, pour valider cela, sur le moteur de pré-série, afin de ne pas avoir de nouvelles surprises !

Bonjour Laverlochere,

La perte de puissance (ou l’augmentation de consommation si l’on souhaite conserver la puissance) d’un moteur à piston, en fonction du carburant utilisé, est directement proportionnelle au pouvoir calorifique de ce carburant.
L’éthanol est 36,8% moins énergétique par unité de masse que l’essence (respectivement 30 mJ/kg contre 47,5 mJ/jg).
Donc, si l’on prend un moteur tournant à l’essence et qu’on l’alimente avec de l’éthanol pur (pas possible en pratique, puisqu’au-delà de 50 % d’éthanol, il faut modifier le moteur), il consommera 36,8% de plus qu’avec de l’essence.
Avec un mélange essence/éthanol, il suffit de réaliser la proportionnalité pour calculer la surconsommation : donc, effectivement, environ 15% avec de l’E85, qui est un mélange essence / éthanol.
Sur une version turbo, l’éthanol ayant la propriété « d’augmenter artificiellement le taux d’octane », vous pourrez effectivement augmenter la puissance (15-20%), en augmentant la pression du turbo et en mettant un peu plus d’avance à l’allumage (car plus de marge au cliquetis), via un recalibrage de l’ECU. La consommation spécifique du moteur en sera également légèrement améliorée, cependant, vous aurez toujours la surconsommation due au pouvoir calorifique moindre de l’éthanol, je pense… (en fait, j’en suis sûr) !

Concernant mon projet de turbine, voici les réponses à vos questions :

Question 1 : « une question = les turbines qui ont un bon rendement en altitude, sont " gloutonnes " près du sol ( voir essais sur cri-cri ) qu'en est-il avec cette nouvelle turbine ? »

Tout d'abord, le Crici utilise 2 turboréacteurs "Jet Cat 200", totalement désadaptés au vol à 200km/h, car possédant une vitesse d'éjection des gaz de plus de 1600 km/h = rendement propulsif très mauvais. Mon projet porte sur un turbopropulseur (turbomoteur entrainant une hélice).

Ensuite, une turbine n'est pas du tout « sobre en altitude et gloutonne près du sol », puisque sont rendement ne dépend absolument pas de l'altitude (heureusement pour les centrales EDF à turbine à gaz).
Non, le rendement thermodynamique d’un turbomoteur est régi par le cycle de Brayton. Tout comme pour le cycle de Carnot des moteurs à pistons, ce rendement dépend principalement du taux de compression et de la T° de combustion (et du rendement des composants).
Une turbine conçue avec un taux de compression faible et une température de combustion basse aura donc un mauvais rendement. A titre de comparaison, un turbopropulseur moderne de 10 000 ch, avec un taux de compression de 40 bars et 1300°C en entrée de turbine, aura (quelque-soit l’altitude) un très bon rendement, approchant celui d’un moteur Diesel (38%). Par contre, une petite turbine de 100 ch, dont la taille limite le taux de compression à 4 bars et la température en entrée de turbine à 950°, aura un mauvais rendement (15%) si elle est utilisée en cycle simple (sans échangeur) => raison pour laquelle les petites turbines de cette taille n’ont jamais percé, malgré leur faible poids et leur durée de vie bien supérieure au moteur à piston.

L’innovation, dans mon projet, c’est d’associer un échangeur thermique haute température à une petite turbine aéronautique, pour obtenir un moteur très léger, avec une consommation spécifique quasi-équivalente à celle d’un moteur à piston. (CS de 300 g/kw.h avec un échangeur de 75% de rendement de récupération). Cette consommation est quasi-constante, du sol, jusqu’à 15 000 ft…

Question 2 = qu'en serait-il du prix en moyenne série ?...

Le prix objectif en série est : « légèrement en dessous du prix d’un Continental ou Lycoming, neuf, de même puissance ».

Question 3 : et de la fragilité d' utilisation près du sol, ingestion de produits divers ?

Une turbine est, par définition, beaucoup plus tolérante à l’ingestion de corps étrangers qu’un moteur à piston. Il suffit de regarder les turbines d’hélico : elles ne sont pas filtrées (sauf en exploitation dans le désert). Lorsque je travaillais en stage, dans une société exploitant des Alouettes 2, à St Cyr l’école (2 pistes en herbe), les rotations intensives de ces machines ne posaient aucun problème aux bonnes vieilles turbines Artouste II.
L’entrée d’air de ma turbine fait 70mm, elle est très proche (en taille) d’un gros réacteur de modélisme. Les modèles réduits de jet décollent sur des pistes en herbe ou en ciment, avec une entrée d’air à 5 cm du sol environ. Une simple petite grille à l’entrée permet d’éviter tout problème… Je ne suis donc absolument pas inquiet pour mon moteur, qui aura une grille « FOD » et dont l’entrée d’air sera à plus d’un mètre du sol…

Question 4 : Le poids est une chose, le prix en est une autre, et la fiabilité est une nécessité compte tenu de l' utilisation aéro, de l' investissement, et du montant de la remise en état en cas d' incident.

Notre turbine sera effectivement 30 à 50% plus légère qu’un moteur à piston de même puissance, mais il ne faut pas non plus être trop léger, pour permettre un « rétrofit » facile par remplacement du moteur à piston d’origine.

Je pense que le prix sera très concurrentiel, vu les nombreux avantages d’une telle motorisation par rapport au moteurs à piston :

- Consommation de 18L/h de jet A1 (ou diesel ou fioul ou huile légère ou etc…) en croisière @ 50 kW sur l’arbre => 18€/h
- Fiabilité bien supérieure à un moteur à piston => conception par des experts, issus du plus grand groupe de motoriste aéronautique européen (nous avons utilisé les mêmes spécifications de conception) + soutien technique de ce groupe…
- Durée de vie très importante => ce type de moteur (APU) est « on condition » (durée de vie illimitée) sur certains avions, nous visons 5000h entre révisions.
- 0 vibration
- Moteur très silencieux => il sera entièrement calorifugé et donc insonorisé (pas de refroidissement nécessaire), l’échangeur étouffe le bruit de la turbine, et nous faisons tourner une hélice Duc 1,78m à 2250 tr/min pour 55kW.
- Moteur mono-manette, avec hélice constant speed et FADEC + voie de secours => simplicité d’utilisation
- Très faible encombrement et AUCUN refroidissement nécessaire : un capot ultra-profilé pourra être utilisé, sans entrée d’air parasite : gain énorme de trainée (jusqu’à 30%)…
- Et le son magique d’une turbine… (ça c’est mon avis…)
- Etc…

Concernant la fiabilité : ce projet est en fait le résultat de plusieurs années de recherches, avec le soutien financier du Ministère de la Recherche et le soutien technique et financier de ce fameux grand groupe aéronautique (chez qui je travaille en fait…). Tout a été, ou sera, calculé avec des normes aéronautiques industrielles.

Pour conclure : l’association d’un échangeur thermique et d’une turbine n’est pas un concept nouveau : il est très largement utilisé dans l’industrie (EDF etc… hein Philippe). De tels échangeurs sont cependant très couteux à fabriquer : d’où l’absence de ce type de technologie dans des moteurs destinés au grand publique !
Le véritable défit n’était donc pas tellement technique (puisque nous sommes dans des technologies « state of the art »), mais plutôt de trouver une méthode « low cost » pour fabriquer les échangeurs : c’est ce que nous avons, à priori, réussi à faire !

En espérant avoir répondu à l’ensemble de vos questions.

Bien cordialement.
Damien

[laverlochere]

Bonjour ,
bonne continuation pour ce projet, qui révolutionnerait heureusement les possibilités de la petite aviation, mais c'est un travail à long terme, disons entre 10 et 20 ans...si les éssais sont concluant...et si les investissements peuvent suivre !

en ce qui concerne l' utilisation de l' E85 sur les moteurs à pistons actuels, j'ai apporté une précision sur le site du moteur EB2.

en ce qui concerne la surconsommation, elle sera à vérifier, si elle existe, j'aurai prochainement l' occasion de faire un éssai très précis sur une Opel d'un ami et achetée il y a un mois ! il ne reste plus que la pompe...qui devrait être mise en place dans les deux mois. quand la 208 sera équipée de la version turbo du 3 cylindres, on pourra faire un éssai très précis, à condition qu'il n'y ait pas un obstacle au niveau de la garantie pour mettre le kit de contrôle complémentaire qui est indispensable pour avoir le résultat espéré avec l' E 85.
en ce qui concerne la garantie moteur, dans le cas d'un montage aéronautique, PSA n'assure aucune garantie, sauf, bien sur, celle contractuelle dont aucun fabricant ne peut se soustraire...pas grave, c'est le fournisseur du kit additionnel qui a souscrit un contrat d' assurance qui prend le relai...et se retourne éventuellment contre PSA si nécessaire !

Il est à noter qu'un moteur moderne, quelque soit la marque, s'il est bien suivi et bien entretenu , utilisé correctement , ne pose pas de problème particulier, ils font des kilométrages impressionnants, demandez aux taxis ! ce qui n'est pas toujours le cas sur des utilitaires parfois soumis à rude épreuve.

en ce qui concerne l' utilisation de l' éthanol dans des moteurs modernes, il n'y a plus aucun problème de corrosion ...les Brésiliens nous ont montré comment faire, on peut donc tourner à 100% si on le désire, mais dans nos régions, le démarrage à froid pose problème, bien que le kit additionnel comporte une possibilité de démmarrage par basse température, dans la pratique, l' E 85 qui porte son nom, ne contient que 85 % d' éthanol...et parfois moins si l' hiver est rude !

jusquà ce jour, les résultats de consommation portent majoritairement sur des moteurs atmo, ou des moteurs turbo non équipés d'un kit additionnel qui permet une utilisation rationnelle de ced carburant, donc monter au taux de compression artificiel de 13,5 si le moteur le permet, ce qui est le cas de l' EB2.

[FAUVET Damien]

bonne continuation pour ce projet, qui révolutionnerait heureusement les possibilités de la petite aviation, mais c'est un travail à long terme, disons entre 10 et 20 ans...si les éssais sont concluant...et si les investissements peuvent suivre !

Merci pour les encouragements !

10 ou 20 ans ! Ou là là, j’espère que non… Le corps HP de notre démonstrateur technologique est actuellement en cours de test sur banc. Le turboprop sans échangeur (cycle simple) sera testé en mars et le moteur complet (avec échangeur) fin avril 2013, je l’espère.

Les 3 moteurs suivants seront des moteurs de pré-série, reprenant le réducteur et la ligne d’arbre BP du démonstrateur, mais avec des turbines HP et BP axiales, spécifiquement développées pour notre turboprop (le démonstrateur utilise des gros rouets centripètes venant de turbocompresseurs industriels). La fabrication de ces 3 moteurs va être lancée dans les semaines qui viennent.

Pour le budget : il est bouclé depuis longtemps, puisque l’ensemble des contrats de sous traîtance sont en place, pour la production des pièces (tout est fabriqué en France en plus…). Cela couvre d’ores et déjà la production des moteurs de pré-série (qui seront proposés moins chers que les séries suivantes). Notre société a été créée grâce à une dotation publique et à nos deniers personnels : elle à 0 endettement, 0 salariés (nous travaillons sur notre temps libre), 0 charges sociales… nous sommes, avant tout, des passionnés d’aéronautique et de mécanique (et de thermodynamique… aussi) !

Si tout se passe bien, j’espère mettre le moteur sur le marché fin 2013 / début 2014 en version 85ch. J’espère passer ensuite au développement d’un 150 ch.

Pour le moteur EB2 sur lequel vous travaillez :

1) Attention : sur une voiture, le moteur est utilisé en « non-stationnaires » (il fonctionne 95% du temps entre 0 et 30% de sa puissance maxi, et 5% du temps au-delà). Sur un avion, le moteur est utilisé en « stationnaire » (il fonctionne 95% du temps à 75% de sa puissance maxi et le reste au-dessus (décollage) ou en dessous (atterrissage)) => il faut, normalement, dé-tarer le moteur en conséquence, lorsque l’on passe de la voiture à l’avion…

2) Attention au régime du turbo en altitude si vous augmentez la pression du turbo au sol… (surtout avec les petits turbos Garrett montés sur ces moteurs « down-sizés »)… et du coup, attention à la puissance continue imposée à l’embiellage.

Bien cordialement.

Damien

[FAUVET Damien]

Bonjour à tous !

Depuis plusieurs mois, je bute contre un problème technique sur le corps HP du turboprop : le démarrage est parfait, mais au bout de 30 s environ, la turbine s’éteint.

J’ai essayé 5 chambres différentes, 4 types de vaporisateurs, de relocaliser l’injecteur de préchauffage… sans succès, le moulin continue ses caprices…

Samedi dernier, j'ai essayé une nouvelle configuration de chambre (injecteurs centraux calqués sur le Larzac)…. Et, au bout de 40 secondes… le moteur s’éteint !!!

En réfléchissant (si si, ça m’arrive de temps en temps), sur le chemin du retour, je me fais la réflexion « c’est comme si le carburant arrêtait d’arriver aux injecteurs ». Du coup, je pense à une bulle dans le circuit carburant et la solution apparait !

Il s’agit de l’air comprimé de la chambre qui rentre dans le circuit carburant de démarrage, via l’orifice de l’injecteur et la pompe. Cela forme une bulle qui vient désamorcer la pompe principale (elles sont raccordées en un même point, côté aspiration) : voir schéma joint
A présent, tout s’explique :
- le moteur qui tourne bien lorsque la pompe de démarrage est en route (elle empêche l’air comprimé de remonter le circuit carburant => aucun rapport avec un pilotage de flamme ou autre).
- le moteur qui s’éteint très rapidement à régime élevé ou qui met 30 - 40s à s’éteindre au ralenti, lorsque la pompe de démarrage est coupée (la bulle remonte lentement au ralenti et rapidement à régime élevé).

Le lendemain, j’ai installé une électrovanne qui isole la pompe de démarrage lorsqu’elle est arrêtée : le problème est résolu ! La turbine tourne parfaitement à présent !

Bref, 6 mois de recherches pour une grosse bubulle…. !!!

[FAUVET Damien]

Le ralenti... enfin stable à 37 000 tr/min et 430°C d'EGT + gros plan sur l'électrovanne "anti-bulle"

[FAUVET Damien]

Démarrage et essais de montées en régime pour régler les rampes d'accélération et de décélération du moteur...

[Philippe Dejean]

Bonjour Damien,

J'étais sur le point de te demander des nouvelles de "La turbine"... Et tu nous explique que ce n'est pas si évident de coincer la bulle !

Plus sérieusement, la solution de l'électrovanne est bonne, mais ce n'est pas la seule...
On peut se passer d'un élément actif sujet à défaillance électrique interne ou d’alimentation, en le remplaçant par un clapet anti-retour entre la pompe de démarrage et l'injecteur...
(entre le réservoir et la pompe de démarrage, on risquerait sa cavitation et d'autres problèmes)

Une autre solution est d'éviter la canalisation commune aux deux voies :
Une ligne pour chaque pompe avec deux prises indépendantes au niveau du réservoir... Et on transforme le circuit de démarrage en "bulleur d'aquarium".
Avec un bouchon équipé d'un clapet taré, ça permettrait même de mettre le réservoir en sur-pression... (En admettant que ça ait un intérêt.)

Bons Vols

[FAUVET Damien]

Bonjour Philippe,

Oui, en effet, tu m'as précédé ! J'ai utilisé une électrovanne pour confirmer le problème, mais je préfère utiliser une solution beaucoup plus simple (et donc safe) à terme. C'est tout simplement (comme tu le disais) un circuit séparé pour la pompe de préchauffage, avec un clapet anti-retour (comme ça, si le clapet est en panne, la seul conséquence sera quelques bulles dans le réservoir... mais pas dans la ligne carburant)...

A+

[cp1315]

Bonjour

Ça sent bon tout ça

[FAUVET Damien]

Ça sent bon tout ça

Un peu mon Lolo !!!

[laverlochere]

Bonjour,
serait-il possible d'avoir la fiche de passage au banc, ce qui permettrait de voir la courbe , ainsi que celle concernant le couple, aussi important en aéro, puisque 'il n'y a pas de B.V. pour compenser.
on sait que les moteurs 2 temps ont été pratiquement abandonnés principalement pour leur manque de couple ( la deuxième raison étant la polution ) ce qui obligeait à tourner très souvent près du régime maxi...avec une consommation importante en fonction du résultat ( rendement ) ce que l'on appelait des moteurs " pointus "
en aéro, le couple, et sa valeur à bas régime ( en tenant compte de la réduction pour un montage aéro) peut permettre de faire l'impasse sur le pas variable, système couteux et fragile, nécessitant un entretien régulier, tout en obtenant un résultat identique.
ce fut longtemps un argument des moteurs diesel.
maintenant, on arrive aux mêmes résultats , voir mieux avec les moteurs downsizing, à essence modernes.

[hobi]

Damien,

Ca m'a l'air bien parti cette affaire. Je regarde regulierement le fil pour voir tes progres.
Vivement que le montage turbine BP + echangeur soit fait pour voir le fonctionnement de ta bete et caracteriser tout ca!

Olivier.

[FAUVET Damien]

Salut Olivier,

Oui, merci pour les encouragements, j'ai vraiment hâte de voir tourner l'ensemble au complet, et surtout d'avoir les résultats de l’acquisition de données ! Je suis en train de terminer le montage du réducteur, et un copain est en train de me réaliser des cartes d’acquisition sur la base de platines Arduino programmées en C...

Je vais essayé de mettre des photos du corps BP terminé dans les jours qui viennent.

A+

Damien

[FAUVET Damien]

Bonjour à tous !

Quelques photos de l'avancement du démonstrateur technologique de turbopropulseur à cycle régénératif :

Le réducteur en cours d'assemblage : les 2 demi-carters usinés dans la masse, avec les pignons en place sur leurs roulements.

A gauche l'arbre d'hélice dans son carter, avec un couplemètre de 500 Nm intégré (pour avoir la puissance en temps réel)

Le tout, sous l’œil bienveillant de Calimero !

[FAUVET Damien]

Détail de l'un des 4 gicleurs permettant de lubrifier les dentures et les roulements à rouleaux.

[FAUVET Damien]

Le corps BP est terminé (et équilibré à moins de 2 g.mm) !

[Philippe Dejean]

Bonjour Damien,

Le corps BP est terminé (et équilibré à moins de 2 g.mm) !

C'est un très beau proto pour les tests au banc, encore Bravo

Philippe Dejean

[Superpotez]

DAMIEN

En majuscule comme ton proto.
Avant toute chose.... toutes mes félicitations..... pour le travail réalisé qui est absolument géant et génial.
C'est pas l'homme qui va prendre l'air , mais le ciel qui va prendre la turbine. J'ai hate de voir ça.


Damien : Pourquoi bien au contraire ne pas faire le plus leger possible?
Un rétrofite peut se faire à l'aide de gueuses et comme cela tous les ULM pourraient en profiter. Pour moi ..un gramme est un gramme et il vaut mieux l'avoir en Kéro. Non ????


Je te pose la question suite au message ci-dessous que tu avais écrit. Notre turbine sera effectivement 30 à 50% plus légère qu’un moteur à piston de même puissance, mais il ne faut pas non plus être trop léger, pour permettre un « rétrofit » facile par remplacement du moteur à piston d’origine.

Bonne continuation
Lulu