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 V_A⁰ = 0,773 Nm³.kg^-1.

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. M_Air = 29 g/mol.

4-) Calculer le débit volumique d’air Q_Vair 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 NO_x).

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).