Objectifs de l’enseignement:
Appliquer les lois de la mécanique des fluides et de la thermodynamique aux machines productrices
d’énergie et consommatrices d’énergie mécanique utilisant des fluides compressibles. Connaître les
problèmes liés à ce type de machines durant leurs exploitations.
Connaissances préalables recommandées:
Thermodynamique et mécanique des fluides.
Contenu de la matière:
Chapitre 1. Présentation d’une turbine axiale (1 semaine)
Notions d’aérodynamique des profils portants, portance et trainée, angle de pertes.
Chapitre 2. Grandeurs thermodynamiques statiques et totales (1 semaine)
Définition de l’état total et représentation graphique sur le diagramme (h,s).
Chapitre 3. Equations générales des turbomachines (3 semaines)
Conservation d’enthalpie totale en canal fixe, conservation de la rothalpie en canal mobile.
Chapitre 4. Etude des tuyères (tuyère simple et tuyère de Laval) (3 semaines)
Différents régimes de fonctionnement (subsonique, sonique, supersonique), Blocage sonique, Ondes
de choc à front droit.
Chapitre 5. Théorie de la turbine à action monocellulaire (1 semaine)
Principe et définition, expressions du travail massique, triangle des vitesses, rôle du canal fixe et de
canal mobile, représentation thermodynamique du fonctionnement réel sur le diagramme (h,s), pertes
dans le stator, pertes dans le rotor, pertes par vitesse restante, notion de chute disponible, rendement
aérodynamique.
Chapitre 6. Etude de la roue Curtis. Turbines multicellulaires-Turbines à réaction (1 semaine)
Principe et définition, représentation du fonctionnement réel sur le diagramme (h,s), Rendement
aérodynamique.
Chapitre 7. Les compresseurs (3 semaines)
Triangle des vitesses, Evolution thermodynamique du fluide dans le cas d’une machine de
compression, Calcul du travail massique et de la puissance, rendements, phénomène de pompage dans
les compresseurs.
Chapitre 8. Les ventilateurs (2 semaines)
Rôle des turbomachines dans les Installations industrielles, aspects technologiques.
Mode d’évaluation:
Contrôle continu: 40% ; Examen: 60%.
Références bibliographiques:
1. P. HENRY, « Turbomachines hydrauliques », Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 1992.
2. M. Sedille, « Turbomachines Hydrauliques et thermiques », Masson 1970.
3. P. Henry, « Turbomachines hydrauliques », 1992.
4. Peng, “Fundamentals of Turbomachinery”, Wiley and Sons 2008.
5. M. Pluviose, « Ingénierie des turbomachines, Circuits, vibrations, effets instationnaires et des exercices
résolus », génie énergétique, Ellipses, 2003.
6. P. Chambadal, « La turbine à gaz », 1997
7. R. Bidard et J. Bonnin, « Energétique et turbomachines », Eyrolles, 1979.
8. L. Vivier, « Turbines à vapeur et à gaz », 1965.
9. M. Pluviose, « Conversion d'énergie par Turbomachines », 2009.
10. J. Krysinski, « Turbomachines, théorie générale », OPU, Alger, 1986.
11. R. Bidard, J. Bonnin, « Energétique et Turbomachines », Eyrolles, Paris, 1979.
12. Jaumotte, « Turbopompes centrifuges », P.U. Bruxelles, 1979.
13. Jaumotte, « Turbomachines : ventilateurs, souflantes et compresseurs centrifuges », P.U. de Bruxelles,
1979.
14. Adam Troskolanski, « Les Turbopompes (Théorie Tracé et Construction) », Eyrolles, 1977.
- Enseignant: Mohamed BOUTABA