La températuredesgaz chauds dans une chambre de combustion aéronautique atteint des valeurs supérieures à la températurede fusion de ses parois. Ces dernières doivent donc être refroidies pour assurer le bon fonctionnement du moteur
Dans ce domaine, cette équipe développe également des concepts novateurs de mesures simultanées du coefficient d' échange convectif et de latempératuredesgaz. "Il s'agit d' éliminer tout système de mesure dans l'écoulement et d' évaluer le coefficient d' échange et la températuredugaz uniquement à partir de un multicapteur pariétal", précise l'ingénieur du Centre de Châtillon
Pour atteindre des températuresdegaz pouvant aller jusqu' à 1600 °C dans les turbomachines (1) de nouvelle génération, la solution consiste à utiliser des aubes de turbine refroidies en superalliage (2) à base nickel qui doivent être également revêtues d' une barrière thermique (3) comme la zircone (4
De plus, améliorer le rendement des moteurs passe par une augmentation de la températuredesgazde combustion et requiert en conséquence une optimisation poussée du comportement mécanique à haute températuredes matériaux. Modéliser finement le comportement et l'endommagement de ces matériaux en lien avec leurs microstructures est donc crucial pour la conception de matériaux et de pièces de futurs moteurs plus performants et plus fiables (diminution des coûts de maintenance et amélioration de la sûreté des aéronefs
Rappelons que dans une chambre de combustion, les conditions de fonctionnement dans les moteurs actuels sont de ordre de une trentaine de bars- l'objectif à court terme étant de 40 bars- avec une températuredesgaz à l'entrée de la turbine d' environ 1 500 ° C.Autrement dit, ces processus restent très complexes et difficiles à appréhender
La températuredesgazde combustion peut s'élever jusqu' à 1600 °C, et même si les aubes des turbines n' atteignent pas ces températures, leurs matériaux constitutifs sont mis à rude épreuve. Or, le souci d'améliorer le rendement nécessite d'augmenter encore les températures de combustion et les alliages métalliques, mêmes plus performants, ne peuvent plus suivre
Des électrons libres et des ions positifs peuvent cependant apparaître si l'on soumet le gaz à un champ électrique de forte intensité ou à des températures suffisamment élevées, si on le soumet à un bombardement de particules ou encore s'il est soumis à un champ électromagnétique très intense... Les particules lourdes neutres ou ioniques ont même températurede ordre de 300 à 1500 degrés K. Le gaz est faiblement ionisé avec un taux d' ionisation compris entre 10- 6 et 10- 2 (Plasma hors équilibre
Les superalliages sont des alliages métalliques développés pour des applications à haute température... Ils sont utilisés pour la fabrication des aubes dans les parties plus chaudes des turbines à gaz aéronautiques et terrestres. Ils ont des propriétés mécaniques remarquables à haute température, et une très bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion à chaud
La température des gaz chauds dans une chambre de combustion aéronautique atteint des valeurs supérieures à la température de fusion de ses parois. Ces dernières doivent donc être refroidies pour assurer le bon fonctionnement du moteur
Dans ce domaine, cette équipe développe également des concepts novateurs de mesures simultanées du coefficient d' échange convectif et de la température des gaz. "Il s'agit d' éliminer tout système de mesure dans l'écoulement et d' évaluer le coefficient d' échange et la température du gaz uniquement à partir de un multicapteur pariétal", précise l'ingénieur du Centre de Châtillon
Pour atteindre des températures de gaz pouvant aller jusqu' à 1600 °C dans les turbomachines (1) de nouvelle génération, la solution consiste à utiliser des aubes de turbine refroidies en superalliage (2) à base nickel qui doivent être également revêtues d' une barrière thermique (3) comme la zircone (4
De plus, améliorer le rendement des moteurs passe par une augmentation de la température des gaz de combustion et requiert en conséquence une optimisation poussée du comportement mécanique à haute température des matériaux. Modéliser finement le comportement et l'endommagement de ces matériaux en lien avec leurs microstructures est donc crucial pour la conception de matériaux et de pièces de futurs moteurs plus performants et plus fiables (diminution des coûts de maintenance et amélioration de la sûreté des aéronefs
Rappelons que dans une chambre de combustion, les conditions de fonctionnement dans les moteurs actuels sont de ordre de une trentaine de bars- l'objectif à court terme étant de 40 bars- avec une température des gaz à l'entrée de la turbine d' environ 1 500 ° C.Autrement dit, ces processus restent très complexes et difficiles à appréhender
La température des gaz de combustion peut s'élever jusqu' à 1600 °C, et même si les aubes des turbines n' atteignent pas ces températures, leurs matériaux constitutifs sont mis à rude épreuve. Or, le souci d'améliorer le rendement nécessite d'augmenter encore les températures de combustion et les alliages métalliques, mêmes plus performants, ne peuvent plus suivre
Des électrons libres et des ions positifs peuvent cependant apparaître si l'on soumet le gaz à un champ électrique de forte intensité ou à des températures suffisamment élevées, si on le soumet à un bombardement de particules ou encore s'il est soumis à un champ électromagnétique très intense... Les particules lourdes neutres ou ioniques ont même température de ordre de 300 à 1500 degrés K. Le gaz est faiblement ionisé avec un taux d' ionisation compris entre 10- 6 et 10- 2 (Plasma hors équilibre
Les superalliages sont des alliages métalliques développés pour des applications à haute température... Ils sont utilisés pour la fabrication des aubes dans les parties plus chaudes des turbines à gaz aéronautiques et terrestres. Ils ont des propriétés mécaniques remarquables à haute température, et une très bonne résistance à l'oxydation et à la corrosion à chaud
