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Concept
Turbine à gaz
Résumé
vignette|Une turbine à combustion de General Electric (en ).
Un turbomoteur est une machine tournante thermodynamique comportant une turbine, appartenant à la famille des moteurs à combustion interne.
Une turbine à gaz, ou plus exactement turbine à combustion (TAC) est une machine tournante thermodynamique appartenant à la famille des moteurs à combustion interne.
Une telle turbine sert à produire soit du travail, par l’entraînement en rotation d'un arbre lui-même couplé à une machine industrielle ou à une hélice (hélicoptère ou propfan, par exemple), soit de la propulsion, par détente des gaz en sortie de turbine dans une tuyère, comme dans un turboréacteur. Les deux principes peuvent être regroupés, notamment dans un turboréacteur à double flux.
Comme la plupart des , qu'ils soient terrestres, marins ou aériens, une turbine à gaz utilise le dioxygène de l'air ambiant comme comburant. Elle fait subir au mélange gazeux des transformations suivant trois phases successives :
Compression de l'air, élevant sa pression et sa température ;
Combustion d'une quantité idoine de carburant, afin de maintenir la température des gaz à la valeur voulue. Considérant la grande quantité d'air qui traverse la machine, la combustion est normalement complète. Le flux étant continu, cette combustion est à pression constante.
Détente des gaz dans la turbine. L'énergie mécanique récupérée sur l'arbre de la turbine sert en partie à entraîner le compresseur. L'autre partie est l'énergie mécanique utile. L'énergie des gaz chauds en sortie de turbine sont souvent utilisés pour fournir de la poussée.
Dans une centrale électrique la turbine entraîne principalement un générateur.
Pour propulser un avion, diverses solutions existent. La turbine peut entraîner une hélice ou une soufflante.
Dans un turboréacteur, la turbine entraîne simplement le compresseur, et la grande vitesse des gaz issus de la tuyère permet d'atteindre des vitesses élevées.
La dénomination française « turbine à gaz » peut porter à confusion.
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Turbine de Tesla
La turbine de Tesla est un type de turbine « sans pales » breveté par Nikola Tesla en 1913. La turbine de Tesla est également connue sous les noms de turbine à couche limite, turbine à cohésion, et en anglais : boundary layer turbine, cohesion-type turbine, et Prandtl layer turbine (d'après Ludwig Prandtl). Une des applications envisagées par Tesla pour cette turbine était l'énergie géothermique, qui est décrite dans On Future Motive Power. Une turbine de Tesla consiste en un axe portant un ensemble de disques lisses faiblement espacés.
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vignette|upright|Moteur à quatre temps. Un moteur à combustion interne ou MCI ( ou ICE) est un type de , c'est-à-dire un moteur permettant d'obtenir un travail mécanique à partir d'un gaz en surpression, cette dernière étant obtenue à l'aide d'un processus de combustion. Dans le cas d'un moteur à combustion interne, cette combustion a lieu à l'intérieur du moteur. Il existe deux grands types de moteurs à combustion interne : les moteurs produisant un couple sur un arbre mécanique et les moteurs à réaction éjectant rapidement un fluide par une tuyère.
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