0106-4ACh1. Débit d’air dans la chambre de combustion d’un Turboréacteur

La chambre de combustion d’un Turboréacteur est alimentée avec de l’air préchauffé à 500 °C et sous une pression de 20 bars. On admettra que le débit de fuel (kérosène de formule chimique C10H22) injecté dans la chambre de combustion est de 504 kg.h-1 (voir figure ci-dessous) et que les fluides y sont parfaitement mélangés. Le volume spécifique d’air nécessaire à une combustion correcte est de VA0 = 0,773 Nm3.kg-1.

Fig.: Mise en évidence de la chambre de combustion dans un Turboréacteur

1-) Quelle hypothèse sur la masse, peut-on faire à travers le système ?

2-) Déterminer la masse volumique de l’air en sortie du compresseur.

3-) Rappeler l’équation de réaction de la combustion du kérosène. On assimilera l’air à un mélange gazeux contenant 80% de diazote et 20% de dioxygène. MAir = 29 g/mol.

4-) Calculer le débit volumique d’air QVair entrant dans la chambre de combustion. On supposera que la quantité d’air entrant dans la chambre de combustion est suffisante pour une combustion parfaite (sans production de NOx).

5-) Définir ce qu’on entend par richesse d’un mélange et déterminer le dosage théorique du mélange étudié dans cet énoncé (ie : rapport entre le débit massique de kérosène et le débit massique d’air).

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