Test turbine

Test du nouvel étage HP 04-2016_Entrée d’air-Shroud / Diffuseur

Test sans combustion (statique)

La turbine est maintenant nettement moins bruyante (voir l’article diffuseur & shroud en cours de réalisation). Je mesure également une très faible pression à la sortie du diffuseur axial aux environs de 25.000trsmn. Il n’y a pas de frottement suspect…

Test turbine sans combustion

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mesure indicative

iPhone placé à 1m de la turbine en milieu fermé

L’enregistreur indique 103dB


Test avec combustion

La turbine ne parvient pas à l’autonomie car l’extinction de la flamme se produit trop tôt. Je ne peux donc pas me prononcer sur le potentiel du tout nouveau diffuseur.

Comme prévu, je reprendre mes travaux sur le nouvel anneau de distributeur.

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ébauche distributeur inox 303

En attendant les prochains essais, vous pouvez consulter l’article “Couronne Distributeur2 en cours de réalisation” pour de plus amples explications…

Diffuseur2 & shroud2 en cours de réalisation

N’ayant pas pu amener la micro-turbine à l’autonomie, je me suis résolu à construire un autre diffuseur. En effet, les mesures de pression effectuées sur le précédent se sont avérées trop faibles voir quasi inexistantes. J’espère que le nouveau sera plus efficace…

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Le modèle de diffuseur axial (ci-dessus) est dépourvu de profil et le divergent est altéré par un nombre d’aubes trop important (de mon point de vue).

NOUVEAU DIFFUSEUR

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Le fraisage se fait sur un montage incliné à 1,5° permettant d’introduire de la divergence au pied des aubes

6 usinages par aube (axiale) sont nécessaires pour obtenir le profil désiré

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Cette pièce n’est pas opérationnelle. Elle doit encore recevoir certains usinages comme les trous de fixation, la réservation de la connectique de tachymétrie et les deux passages de carburant et d’huile…

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Une des aubes est condamnée pour la connectique de la roue phonique.

Le diffuseur radial comporte 11 coins (wedges)

Le diffuseur axial comporte 36-1 aubes (blades) avec profil. Le divergent est reproduit sur deux plans, entre les aubes et au pied de chaque aube.

Les principales caractéristiques sont :

Diamètre extérieur du diffuseur axial 87,4mm

Diamètre intérieur du diffuseur axial 77mm

Diamètre extérieur du diffuseur radial 77mm

Diamètre intérieur du diffuseur radial 60.5mm.

Diamètre expulseur 60,1mm.

L’entrefer n’entre donc pas dans la fourchette préconisée (1.04 à 1.06) mais les essais à venir devraient permettre de trouver le bon compromis…

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Épaisseur du diffuseur (pièce usinée) 19,2mm

Longueur des aubes du diffuseur axial 11,3mm

Angle du divergent au pied des aubes du diffuseur axial 1,5°

Angle des coins du diffuseur radial 16°

Angle du divergent au pied des coins du diffuseur radial 2°

 

SHROUD

Je dois maintenant entreprendre la réalisation du nouveau shroud. Cet élément fait aussi office d’entrée d’air.

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rond aluminium (2017) diamètre 90×50

Certains diamètres doivent être parfaitement concentriques.

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Ce n’est pas l’axe de la micro-turbine.

L’approche pour obtenir la géométrie de l’empreinte de l’impeller sur le shroud se fait par petites touches successives .

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Empreintes laissées par le frottement de l’impeller sur le shroud.

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On aperçoit nettement les traces d’encre laissées par les pales de l’impeller.

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La géométrie du shroud reflète maintenant parfaitement celle de l’impeller. Attention! Il faut aussi veiller à ne pas perdre la concentricité du shroud puisque l’empreinte finale est obtenue à la main avec de la toile Émeri…

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Le couple shroud/diffuseur est prêt pour le perçage et le taraudage…

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11 perçages au pas de 32° 44′ dont 9 à M2,5 pour la fixation et 2 au diamètre de 2.1mm pour l’alimentation en carburant et en huile

Une partie de la gorge de centrage doit être comblée pour que la géométrie des canaux du diffuseur radial soit parfaitement lisse. Il faut donc réaliser une couronne à l’image de la gorge où seront prélevés onze secteurs.

Couronne fraisée au pas du diffuseur radial

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Vérification de l’emboitement des deux pièces avant le tronçonnage des secteurs.

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après tronçonnage de l’anneau

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après ébavurage

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Le jeu entre l’inducteur et l’entrée d’air est de 5/100mm sur le rayon. Le jeu entre l’expulseur et le shroud est de 1/100mm. Ils sont depuis passés respectivement à 1.5/10 et 2/100 (03-2017).

Le diffuseur est maintenant prêt pour les premiers tests (sans combustion)…

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précédent diffuseur

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nouveau diffuseur

Couronne distributeur2 en cours de réalisation

J’ai décidé de refaire une autre couronne pour minimiser le décolletage apparaissant dans le couloir d’échappement du distributeur actuel. En effet, je pense qu’il serait plus judicieux d’avoir une portée usinée totalement lisse à cet endroit car la différence de diamètre peut être assimilée à de la divergence; ce qui n’est pas souhaitable…

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couronne actuelle avec sa grille fixe

 

 

On ne devrait plus retrouver ce décolletage sur le nouveau modèle…

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ébauche actuellement en attente

 

 

Je dois d’abord tester le tout nouveau diffuseur avant d’entreprendre la réalisation de la couronne du distributeur (voir article Test turbine_04-2016)…


Le résultat du test n’est pas concluant…


La réalisation d’une nouvelle couronne de distributeur a pour objectif principal d’optimiser le couloir d’échappement. Pour cela, la jonction du cône de la grille avec le diamètre d’encastrement du disc doit être lisse, c’est à dire sans épaulement. J’en profite aussi pour resserrer la tolérance d’ajustement entre le bout des pales du disc et le carénage de façon à n’avoir plus qu’ 1/10mm de jeu max.

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reprise du cône de la grille fixe (2°)

Le but de ces travaux est d’obtenir un début de pression (phase de démarrage) dans la chambre afin que la turbine puisse l’amplifier et atteindre ainsi l’autonomie. Le contrôle des fuites par le resserrement des tolérances fait partie des solutions pour y parvenir…

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bague du distributeur

 

 

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nouvelle couronne du distributeur

 

 

Il reste encore à réaliser les usinages nécessaires à la fixation du cône d’éjection…

Vous pouvez consulter l’article “Distributeur2 terminé” pour de plus amples explications.