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Author Topic: question sur moteur fusee  (Read 11044 times)

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Offline pisslin

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11 May 2006, 20:37:53
bonjour, je suis en train de faire une maquette de moteur fusée pour un exposé en electrotechnique mais la seul chose qui me pose
probleme c'est de quoi sont constitué et comment fonctionne les pompes pour amener les ergols liquide à haute pression dans la chambre
de combustion.

je ne trouve pas beaucoup de schema sur les pompes, quelle serait la pompe la plus adaptée a reproduire les turbopompe ?

merci d'avance


Offline Momo

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Reply #1 - 11 May 2006, 22:22:14
Ben voila sur ce lien si ta une réponse!! perso je crois que oui ta tous le schéma du moteur cryotechnique Vulcain d'ariane 5...
http://www.educnet.education.fr/orbito/lanc/moteurs/mot11.htm
A+


Offline Momo

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Reply #2 - 11 May 2006, 22:34:53


Offline pisslin

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Reply #3 - 12 May 2006, 00:39:58
merci mais c'est surtout au niveau de la pompe j'arrive vraiment pas a voir le principe de fonctionnement (pompe a haute presion je pense)


Offline friendship7

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Reply #4 - 12 May 2006, 01:04:17
Sur le schema du vulcain tu peux voir les 2 turbopompes a gauche et a droite. Une pour chaque composant (carburant et comburant). Le
principe du moteur fusée est assez simple, c'est un circuit fermé apres demarrage : les turbopompes sont des turbines elles-même
entrainées par les gaz provenant de la chambre de combustion de la tuyere principale.

Comme tu le vois chaque turbopompe a son echappement et ressemble a un petit moteur fusée, les gaz chauds entrainent la turbine qui
entraine la pompe, injectant l'hydrogene et l'O2 dans la chambre de combustion de la tuyere principale et ainsi de suite (un peu le principe
du turboreacteur....grosso modo)

Le demarreur génère les gas necessaires au lancement des pompes, apres le systeme s'entretient jusqu'a epuisement du combustible ou
arret moteur (coupure vannes).

Voila pourquoi votre fille est muette.


Offline Momo

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Reply #5 - 12 May 2006, 14:21:23
Bon je vien de trouvé sa... http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/physique/PHYS/Bts-Cira/annales/2005/U31-2005-physchim.pdf
C'est tres simple mais ta la fonctionemant du turbopompe... c'est un lien de téléchargement!
dis moi si tu as trouvé ton bonheur!


Offline pisslin

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Reply #6 - 12 May 2006, 18:56:52
le pdf est bien mais il ne detaille pas la turbopompe.

je voudrais savoir comment la pompe pousse l'oxygene et l'hydrogene dans la tuyere a haute pression une fois qu'ils ont été attiré dans la
chambre de combustion par les helices?

et donc c'est une pompe haute pression qui représenterai le mieux une turbopompe ?


Offline friendship7

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Reply #7 - 12 May 2006, 19:22:27
euh...je pensais que j'avais ete clair....peut etre pas alors. :lol:

Turbopompe : contraction de turbine et pompe. Vitesse de rotation d'environ 10.000 tours/min (a peu pres), entrainée par les gas issus de
la combustion de l'H2 et O2 dans la tuyere principale.
La turbine entraine donc une pompe par son axe (une sorte de compresseur composé d'aillettes qui, par phenomene venturi, fait circuler l'H2
et l'O2 vers la chambre de combustion de la tuyere principale)

La turbopompe, mis en pratique par W.Von Braun, permet l'alimentation a tres haute pression du carburant et comburant pour creer la
poussée necessaire.

C'est donc la grande vitesse de rotation de la turbine de la turbopompe qui genere les hautes pressions.



Message modifié ( 12-05-2006 19:26 )


Offline Momo

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Reply #8 - 12 May 2006, 19:31:52
Désolé je trouve pas alors...


Offline pisslin

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Reply #9 - 12 May 2006, 21:29:56
donc quelle est la pompe la plus proche d'une turbopompe et que l'on trouve dans le comerce?


Offline Momo

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Reply #10 - 12 May 2006, 21:43:33
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pisslin a écrit:
donc quelle est la pompe la plus proche d'une turbopompe et que l'on trouve dans le comerce?

Pour tous te dire si tu trouves pas et moi non plus ces qu'il ya une raison...
Les plans ne sont pas dispo car ya un décret sur la protection des techonlogies industriels... donc pour comprendre le systeme de turbo pompe cherche
sur les reacteurs d'avion pour comprendre le systeme de post combustion...
Je ne vois que sa...
Encors une fois désolé de ne pas avoirs trouvé...


Offline friendship7

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Reply #11 - 12 May 2006, 21:57:53
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Momo a écrit:
donc pour comprendre le systeme de turbo pompe cherche
sur les reacteurs d'avion pour comprendre le systeme de post combustion...
Je ne vois que sa...
Encors une fois désolé de ne pas avoirs trouvé...

La PC n'a rien a voir avec le fonctionnement des turbopompes (la Post Combustion n'est qu'un deuxieme etage d'injection de carburant pour
fournir une poussée additionnelle au prix d'une consommation fortement accrue)

Par contre étudie le principe du turboreacteur et imagine le fonctionnant a l'envers : tu auras grossierement la turbopompe d'un moteur
fusée. (Le turboreacteur va admettre de l'air par le compresseur, l'air va passer comprimé dans des chambres de combustion pour se
detendre dans la tuyere et entrainer une turbine qui elle-même entrainera le compresseur (meme axe))

C'est donc l'inverse de la TP qui comprime le carburant/comburant grace a la turbine entrainée par les gaz de combustion de la tuyere
principale.


Offline Momo

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Reply #12 - 12 May 2006, 22:02:47
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friendship7 a écrit:
Quote
Momo a écrit:
donc pour comprendre le systeme de turbo pompe cherche
sur les reacteurs d'avion pour comprendre le systeme de post combustion...
Je ne vois que sa...
Encors une fois désolé de ne pas avoirs trouvé...

La PC n'a rien a voir avec le fonctionnement des turbopompes (la Post Combustion n'est qu'un deuxieme etage d'injection de carburant pour
fournir une poussée additionnelle au prix d'une consommation fortement accrue)

A bon ben je pensé que la PC et le tubopompe marché sur le même principe... donc j'ai dis une connerie... ma foie personne n'est parfait...
Et surtout pas moi...
Merci friedship7 pour m'avoir corrigé!


Offline pisslin

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Reply #13 - 12 May 2006, 22:43:06
donc il n'y aucun appareil qu'on trouve dans le commerce capable de reproduire a peu pres la turbo pompe?


Offline laserpithium

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Reply #14 - 12 May 2006, 22:47:56
A quelle échelle ? Echelle 1 ?



La sagesse me cours après, mais je suis plus rapide
Si Dieu existe, butons-le !

Offline Momo

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Reply #15 - 12 May 2006, 23:26:02
Bon je vien de trouvé sa... je pense que je peux pas faire mieux...
Ya 2 schémas:

- le vulcain d'ariane 5:
http://www.spacenews.be/dossiers/Ariane_5/le_moteur_vulcain_1.html

-le vulcain2 d'ariane 5:
http://www.spacenews.be/dossiers/Ariane_5/le_moteur_vulcain_2.html

puis le schema comparatif:
http://www.spacenews.be/dossiers/Ariane_5/comparaison_du_vulcain.html

Si la ta pas ton bonneur, je ne vois pas...


Offline pisslin

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Reply #16 - 13 May 2006, 00:26:08
merci momo mais je voudrais plutot des schema de pompe plutot que de moteur fusée pour voir a quoi sa ressemble aussi.

donc il n'y aucun appareil qu'on trouve dans le commerce capable de reproduire a peu pres la turbo pompe?


sur le net j'ai recensé que ces pompes:
3.1 Pompe à balancier
3.2 Pompe à godets
3.3 Vis d'Archimède
3.4 Moulin à eau
3.5 Pompe rotative axiale
3.6 Rotative centrifuge
3.7 Pompe à piston
3.8 Pompe à bélier
3.9 Pompe à godet
3.10 Pompe péristaltique
3.11 Pompe à vide ...


Offline friendship7

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Reply #17 - 13 May 2006, 09:34:44
si tu comptes construire un modele de moteur fusée, ne compte pas trop pouvoir reproduire son fonctionnement (si effectivement tu le veux
reellement operationnel).
Plusieurs modelistes se sont essayés à fabriquer ce type de moteur et, effectivement,a part les materiaux qui sont hors de prix et tres
difficilement usinables, les organes les plus compliqués sont bien les turbopompes.

Des essais avec des reservoirs surpressurisés de carburant et comburant ont ete effectués et les moteurs fonctionnaient.

A l'echelle 1, les turbopompes tournent à 10.000 tours/min pour l'O2 et presque 50.000 tours/min pour l'H2 , avec des pressions de l'ordre de
60 bars....

Pour reproduire les phenomenes thermodynamiques a une echelle reduite, tu devras avoir des pompes fonctionnant presque 10 à 20 fois
plus vite. Tu auras a travailler l'iconel, le titane, la ceramique, le carbone, des alliages couteux et rares...etc....

Bref il serait presque plus simple de jouer à l'euromillion et de te payer un vrai moteur fusée :lol:

Par contre si il s'agit de construire un modele pour montrer le fonctionnement, c'est tout a fait faisable.

PS : aucune des pompes que tu as citées ne pourra approcher les valeurs d'une turbopompe.


Offline Momo

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Reply #18 - 13 May 2006, 10:41:01
Voila se que j'ai trouvé sur une turbopompe... du moteur SSME...



Lien:
http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_US/shuttle/sts/orbiter_SSME.htm


Offline pisslin

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Reply #19 - 17 May 2006, 00:15:53
mais je n'arrive pas a voir comment les gaz peuvent faire tourner les helices de la pompe, ok la combustion fais
tourner les helice mais comment ?
si vous aviez encore un beau schema pour m'expliquer sa serai sympa.


Offline friendship7

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Reply #20 - 17 May 2006, 10:25:54
Ne le prends pas mal, mais peut-être avant un schema (qui te montrera deja tout ce que Momo a fourni) devras-tu
comprendre les phenomènes thermodynamiques (grossièrement).

Si tu reprends le schema de principe du moteur fusée, tu vois bien que les turbopompes sont reliées a la chambre de
combustion de la tuyere principale par des "tuyaux". Ces derniers debouchent au niveau de la turbine des
turbopompes. Ces gaz proviennent de l'explosion du carburant et du comburant dans la chambre de combustion, ils
sont donc très chauds et très rapides (resultantes de l'explosion). En circulant dans la turbine d'une turbopompe les
gaz la font donc tourner a très haute vitesse ce qui entraine la pompe (reliée a la turbine).

Si tu as compris que la turbine et la pompe sont reliées par le meme axe alors tu as tout compris ! :lol:

Au risque de me repeter et si tu te poses cette question ultime : mais comment demarre-t-on un moteur fusée
puisqu'il faut que celui-ci fonctionne pour faire tourner les turbopompes ?

Entre les turbopompes et en parallele du moteur principale, on trouve un "moteur de demarrage" qui fonctionnera
pendant les premieres secondes pour lancer les pompes en ainsi injecter le melange dans la tuyere principale.

CQFD.

et voila pourquoi votre fille est muette.


Offline Momo

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Reply #21 - 17 May 2006, 12:26:51
Bah je regarderai encors mais je ne crois pas que je trouverai mieux...


Offline Momo

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Reply #22 - 19 May 2006, 18:45:17
Ben desolé ya vraiment de plus sur ce sujet... j'ai rien trouvé de mieux... désolé...

« Last Edit: 19 May 2006, 18:45:17 by Momo »