Acest articol tratează eficiența unui turboreactor în aeronautică .
Un compresor axial este format din palete rotative și palete fixe. Mai multe etape de compresie sunt puse în serie. O treaptă corespunde unei roți rotative și unei roți fixe. Roțile rotative se pun în mișcare și aspiră aerul care este comprimat sub acest efect. Rolul paletelor fixe este de a preveni rotirea fluxului în conductă, deoarece acest lucru ar reduce eficiența compresiei. Se poate observa că secțiunea de trecere scade la fiecare etaj, ceea ce este un semn că aerul ocupă treptat mai puțin spațiu. Pentru turbină , funcționarea este similară, cu excepția faptului că aerul sub presiune este cel care pune turbina în mișcare și nu invers.
La fiecare etapă a compresorului, presiunea fiind mai mare decât în etapa anterioară, avem deci situația paradoxală de a avea un gradient de presiune paralel cu fluxul de aer. Aerul tinde astfel, pe alocuri, să revină la etajul frontal, ceea ce duce la scurgeri ( scurgeri ). În turbină, gradientul de presiune este opus fluxului, dar este posibilă o revenire a aerului la compresor.
Prin urmare, scurgerile reduc eficiența compresoarelor și a turbinelor (reducerea debitului prin reactor și pierderea muncii mecanice utile). În consecință, acest lucru are un impact direct asupra eficienței motorului, a consumului de combustibil și a tracțiunii produse.
Scurgerile prezente în compresor și turbină pot duce, în anumite condiții de funcționare, la un alt fenomen, foarte periculos, numit compresor de pompare ( supratensiune a compresorului ), constând într-o revenire a gazelor fierbinți la intrarea aerului. Fără o etanșare adecvată, câmpul de curgere poate fi inversat și acest lucru are ca rezultat motorul să nu pornească, pierderea totală a eficienței (pierderea de tracțiune ) și posibilele flăcări de admisie. Acest lucru este însoțit de o explozie sau mai mult dacă fenomenul se repetă. Părțile primelor secțiuni sunt apoi grav deteriorate. Acest fenomen este luat în considerare în proiectare, iar etanșările eficiente permit o marjă mare de pompare. Dar, uneori, acest fenomen reapare atunci când sigiliile sunt purtate prea mult, ducând la accidente sau aproape ratări.
Localizarea scurgerilorAceste scurgeri se găsesc în diferite locuri. Prin urmare, există sigilii, în acest caz:
Pentru a crește eficiența motoarelor cu turboreactor , producătorii trebuie să reducă la minimum aceste scurgeri de gaz care există între părțile fixe și părțile rotative ale turbomachinei. Chiar și o reducere foarte mică a pierderii de lichid din partea sigilată duce la câștiguri semnificative pentru clienți (companiile aeriene) dacă luăm în considerare durata lungă de funcționare a motoarelor (câteva mii de ore, numărul de motoare pe bandă). numărul de aeronave vândute). Inginerii folosesc sigilii „fără contact”. Există mai multe tehnologii de etanșare, în funcție de caracteristicile locului în care se găsesc aceste scurgeri.
În cazul distanței dintre capătul paletei rotative și stator, de exemplu, cea mai eficientă soluție găsită de producătorii de motoare este de a aduce paleta cât mai aproape posibil de carcasă și de a instala o acoperire moale într-o carcasă. carcasă, în conformitate cu lamele, protejându-l astfel de frecare și / sau de eventualele impacturi cu aceste elemente rotative. Această acoperire este realizată dintr-un așa-numit material abradabil , ceea ce înseamnă că are proprietatea de a fi ușor scobit de capătul lamei în caz de contact. Acest lucru nu este deteriorat și continuă să își îndeplinească funcția.
În zilele noastre, garniturile acoperite abradabile sunt utilizate pe scară largă în turboreactoare de aeronave, dar și în turbine și compresoare din alte domenii industriale (în special în sectorul de producere a energiei electrice), atât interesul pentru aceste acoperiri este mare.