Une turbine à gaz, appelée aussi turbine à combustion, est une machine tournante thermodynamique appartenant à la famille des moteurs à combustion interne dont le rôle est de produire de l'énergie mécanique (rotation d'un arbre) à partir de l'énergie contenue dans un hydrocarbure (fuel, gaz...).
Le turboréacteur est une turbine à gazparticulière qui utilise le principe de la réaction pour propulser certains types d'avions rapides.
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Principe de fonctionnement
La turbine à gaz est un moteur thermiqueréalisant les différentes phases de son cyclethermodynamique dans une succession d’organes traversés par un fluide moteur gazeux en écoulement continu. C’est une différence fondamentale par rapport aux moteurs à pistons qui réalisent une succession temporelle des phases dans un même organe (généralement un cylindre).
Dans sa forme la plus simple, la turbine à gaz fonctionne selon le cycle dit de Joule comprenant successivement et schématiquement: * une compression adiabatique qui consomme de l’énergie mécanique, * un chauffage isobare comme pour un moteur diesel, * une détente adiabatique jusqu’à la pression ambiante qui produit de l’énergie mécanique, * un refroidissement isobare.
Le rendement est le rapport du travail utile (travail de détente – travail de compression) à lachaleur fournie par la source chaude. Le rendement théorique croit avec le taux de compression et la température de combustion. Il est supérieur à celui du cycle Diesel car sa détente n’est pas écourtée.
La turbine à gaz est le plus souvent à cycle ouvert et à combustion interne. Dans ce cas, laphase de refroidissement est extérieure à la machine et se fait par mélange à l’atmosphère. La turbine à gaz peut également être à cycle fermé et à combustion externe. Le chauffage et le refroidissement sont alors assurés par des échangeurs de chaleur. Cette disposition plus complexe permet l’utilisation de gaz particuliers ou de travailler