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Concept
Locomotive à turbine à gaz
Résumé
Les locomotives à turbine à gaz ont été mises au point dans plusieurs pays au . Elles utilisent une turbine à gaz analogue à celle que l'on rencontre dans les avions ou les hélicoptères pour entraîner un axe de sortie. La transmission rencontre alors à peu près les mêmes contraintes que pour les locomotives Diesel et on observe les mêmes solutions : transmission mécanique, électrique (semblable à la solution Diesel-électrique) ou hydraulique.
Elles ont été essayées sous plusieurs formes depuis les années 1920 mais surtout dans les 1950 et 1960 alors que le prix du pétrole était bas. Elles ont largement été délaissées au profit des locomotives électriques en Europe et Diesel en Amérique par la suite. De plus, le niveau sonore qu'elles produisaient présentait également trop d'inconvénients en matière de pollution sonore pour qu'elles soient utilisées couramment dans le transport ferroviaire. Le développement des réacteurs dans l'aéronautique a permis d'améliorer performances et niveau sonore et dans les années 2000, la compagnie Bombardier Transport a présenté son JetTrain qui tente une nouvelle percée de cette technologie.
Turbine à gaz
La turbine à gaz est un moteur thermique réalisant les différentes phases de son cycle thermodynamique dans une succession d’organes traversés par un fluide moteur gazeux en écoulement continu. C’est une différence fondamentale par rapport aux moteurs à pistons qui réalisent une succession temporelle des phases dans un même organe (généralement un cylindre).
Dans sa forme la plus simple, la turbine à gaz fonctionne selon le cycle dit de Joule comprenant successivement et schématiquement:
admission de l'air à l'amont ;
une compression adiabatique qui consomme de l’énergie mécanique ;
un chauffage isobare comme pour un moteur Diesel ;
une détente adiabatique jusqu’à la pression ambiante qui produit de l’énergie mécanique ;
un refroidissement isobare ;
l'échappement des gaz brûlés.
Le rendement est le rapport du travail utile (travail de détente – travail de compression) à la chaleur fournie par la source chaude.
Source officielle
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