Belazizia-Poly - Elearn - Université Kasdi Merbah Ouargla

Mécanique de Propulsion (MP)
Année Universitaire 2013/2014
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
Université Kasdi Merbah Ouargla
Faculté des Sciences Appliquées
Département de Génie Mécanique
Spécialité: Licence Energétique
Mécanique de propulsion
Cours et Exercices Corrigés
Polycopie destinée aux étudiants licence énergétique
Auteur : Belazizia Abdennacer
Grade : Maitre de conférence classe (B)

Mécanique de Propulsion (MP)
Année Universitaire 2013/2014
Exo 1 :
Un avion se déplace en vol horizontal, rectiligne, uniforme à la vitesse de 180 m/s, la
consommation de combustible de Pci = 56000 Kj/Kg est 0.09 Kg/Nh. On brule 1Kg de ce
combustible dans 90Kg d’air, la poussée F = 15000 N.
Déterminer :
1. Le débit massique d’air traversant le réacteur.
2. La vitesse d’éjection du gaz.
3. La puissance dépensée utile et propulsive.
4. Le rendement global.
Solution
1/
?
.
a
m
 F
m
CSC c
.
sKgmc3750.
.
1 kg de combustible 90 Kg d’air
0.375 Kg de combustible
sKgma
.
Donc
sKgma7533.
.
2/ vitesse de sortie
 es
aVVmF .
.
smVs44624.
3/ la puissance dépensée = la puissance thermique
WmPQ c
i
c7
1012 ... .. 
La puissance cinétique
WVVmP es
a
c622 1003326
2
1...
.
La puissance propulsive
WVFP ep 3 1072 ... 
4/ Rendement globale
1280.
. Q
Pp
g

Mécanique de Propulsion (MP)
Année Universitaire 2013/2014
Exo 2 :
En fait les mesures suivantes sur un turboréacteur au banc d’essai :
Entrée : Pression 10.1 N/cm2, Température 20 c°
Sortie : Vitesse 520 m/s, température 430 c°, Poussée 18000 N.
Déterminer :
1. Le débit massique d’air traversant le réacteur.
2. La quantité de chaleur apportée par le combustible.
3. La consommation en Kg/Nh de pétrole de Pci = 42000 Kj/Kg
Solution
1/
?
.
a
m
e
aVVmF  5
.
.
;
 0
e
V
sKgma634.
.
2/
?
.
23
Q
23
23 TTCpmQ moy
a .
..
La tuyère
 545 2TTCpV..
KT 2565
4.
1
5
4
5
4
T
T
P
P
PasP 5
410632..
)(1
12431234 TTTTWW 
)(2
1
1
2
1
3
1
2
T
T
P
P
P
P
)(3
1
4
3
4
3
T
T
P
P
Des équations 1,2 et 3 T3 =571.8K
Donc
KWQ18863
32  .
.
3/
?CSC

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Année Universitaire 2013/2014
 i
c
cPmQ .
.
.
.
32
sKgmc4490.
.
NhKg
F
m
CSC c090.
.
Exo 3 :
Etudier le turboréacteur suivant :
- Fonctionnement au sol : T0 =15 c°, P0 = 101.325 KPas.
- Taux de compression rc = 5.
- Température de fin de combustion T = 850 c°.
- Le rendement isentropique de la turbine, du compresseur et de la tuyère est 0.8.
- Pouvoir calorifique inférieur du combustible est 44.106 J/s.
- Le débit massique d’air est 65 Kg/s.
Calculer :
1. La vitesse d’éjection des gaz et la poussée développée.
2. La consommation spécifique horaire du combustible.
3. Le rendement global.
Données :
Cpa = 1004.5 J/Kg.K, Cpg = 1148 J/Kg.K, γa = 1.4, γg = 1.34, mc = 0.993 Kg/s
Solution :
1/ V, F ?
Le diffuseur ne participe pas à la compression.
-La transformation 1 2, 2’
1
1
2
1
2
T
T
P
P
KT 37456
2.
80
12
12 .
'
TT TT
KT 43498
2. '
12 TTCpmW a
ac  '
.. ..
WWc7 10371..
.
c
rPP .
12 
PasP 3
2105506 ..

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Transformation 3 4, 4’
cT WW .. 
34
2143 TTCpmWW g g '
.
',
.
',
...
KT 165942
4. '
80
43
43 . '
TT TT
tr
KT 956896
4.
1
3
4
3
4
g
g
T
T
P
P
PasP 33208930
4.
Transformation 4’ 5,5’
1
4
5
4
5
g
g
T
T
P
P
''
KT 12784
5.
80
54
54 .
'
'' 
TT TT
ty
KT 861815
5. '
''' .. 545 2TTCpV
smV /.
'889546 5
La poussée développée :
e
a
s
gVmVmF .. .. 
NF 8436090.
2/ La consommation spécifique :
F
m
CSC c
.
hN
Kg
sN
Kg
CSC 099000002750 .. 
3/ ηth,p ?
0 i
c
e
Pth Pm
VF
Q
W
.
.
..
.
,
Exo 4 :
Un turboréacteur à simple flux en vol à l’altitude z =11 Km avec un Mach M = 0.8, dans les
conditions atmosphériques suivantes P = 0.25 bar, T = 216.5 K (r = 286.99 J/Kg.K)
- Débit du carburant
sKgmc/.
.450
- Débit d’air
sKgma/.
.2227
- Vitesse d’éjection des gaz V = 740 m/s
- Pouvoir calorifique inférieur Pci = 10500 Kcal/Kg