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01.11.2007 - Miniaturisation

Le projet Decawatt, une avancée dans la micro combustion

Une micro-chambre de combustion de moins d'1 cm3, où l'air et le combustible sont injectés séparément, vient d'être testée avec succès. Une étape vers la réalisation d'une micro-turbine à gaz susceptible d'équiper des microdrones.

Une micro-chambre de combustion, d'un volume inférieur à 1 cm3, vient d’être testée avec succès au laboratoire Laerte de l'Onera, à Palaiseau. Cette micro-chambre est conçue pour représenter le coeur d'une micro-turbine à gaz de dimension très réduite (2 cm de diamètre et 2 cm de hauteur), destinée à équiper, par exemple, des micro-drones de 15 à 20 centimètres d'envergure. Un tel dispositif produit de l'énergie mécanique qui sera ensuite  convertie en électricité. La puissance recherchée se situe entre 50 W et 100 W avec une autonomie de l’ordre de 30 minutes pour le micro-drone.

Micro chambre de combustion avec propaneDans une première phase, des essais similaires avaient été effectués avec une autre chambre dans laquelle le combustible - de l'hydrogène ou du propane -  était prémélangé avec l'air en amont  de l'injection (voir article précédent). Dans le cas présent, la géométrie de la chambre est plus réaliste que celle testée auparavant. Elle correspond en effet à une architecture de micro-turbine à gaz proposée par l’Onera (micro-turbine à gaz dite « en volume » par opposition au projet du MIT dont la micro-turbine est davantage plate, géométrie dite « en bouton »). Le combustible et l'air sont injectés séparément dans la micro-chambre (hydrogène et air : photo du haut, propane et air : ci-contre).

L'étape suivante est l'étude de la rotation d'un roue de turbine centripète en silicium, de diamètre 8 mm, dont la hauteur des aubes est de 400 µm. Le test concerne la capacité de la micro turbine à atteindre des vitesses de rotation élevées - plusieurs centaines de milliers de tours par minute – ainsi que  la validation des  choix technologiques.