Mise au point Turbine-II_2017

08-2017 _ Ce test a pour objet de valider la lubrification des roulements. Mission accomplie!

J’ai fait le choix de mettre des joints entre les aubes du diffuseur (coin) et le shrood. Ce n’est pas l’idéal car ces joints, bien qu’efficaces, subissent la pression du serrage des vis de montage (phénomène de tassement). Cela pourrait amener l’impeller à frotter contre le shrood . Pour s’affranchir de ce problème, il faudra modifier cet accouplement et adopter un montage métal contre métal, sans joint. Il sera alors important de rendre étanches les passages du carburant, du gaz et du lubrifiant. Une solution consiste à chemiser les alésages concernés et à réaliser les raccordements de part et d’autre des tubes mis en place tout en permettant le démontage. Cette amélioration supprime de facto un autre point de fuite potentielle, cette fois-ci au cœur même du diffuseur. En effet, un labyrinthe de trous amène le lubrifiant jusqu’aux roulements à billes…

Les toutes premières mises en rotation ne dépassent pas les 45000 trmn. Le démontage de la turbine devrait me permettre d’apporter des éléments de réponse…

On remarque que la flamme en sortie (tuyère retirée) est relativement bleue. C’est un élément à surveiller et gage d’une bonne combustion. L’apparition de flammes jaunes montre un excès de carburant qui peut être annonciateur d’un frottement, d’un décrochage du compresseur voire d’un excès de carburant intentionnel. Trop de carburant provoque une élévation de température entraînant le vieillissement prématuré de la turbine. Il en va de même avec le lubrifiant qui se cokéfie et encrasse le roulement à billes de sortie.

J’adopte, pour le moment, une gestion manuelle de la turbine. Cette approche est, me semble-t-il, un excellent moyen pour saisir les phénomènes et autres informations induits à chaque action menée durant les différentes phases d’essais. L’acquisition des données doit me servir à créer l’algorithme de gestion. La régulation sera pour l’étape suivante…

L’allumage est maintenant opérationnel. Je dois malgré tout collecter des données techniques propres au système d’allumage pour pouvoir écrire le module de programmation…

Le thermocouple n’est pas encore installé

09-2017 _ Ce test a été interrompu à 63000tr/mn pour cause de frottement!…

Commentaire à chaud!

Ce n’est qu’après plusieurs tentatives que j’ai pu parvenir à ce résultat (63.000trmn) non sans problème. Les tests précédents se soldaient par un déchaussement du roulement à billes de sortie. Face à cette difficulté, il se pourrait que je sois confronté à d’autres problèmes…

Le premier problème étant la chaleur sur le roulement de sortie et sur l’arbre. A cet endroit, les contraintes thermiques sont importantes et peuvent amener la bague extérieure du roulement au blocage, l’empêchant ainsi de coulisser librement. Dans un même temps l’arbre s’allonge entraînant avec lui la bague intérieure du roulement. Ces deux phénomènes provoqueraient finalement un début de déchaussement amenant la roue compresseur ou la roue turbine à frotter (en fonction du sens de montage des roulements).

Le deuxième est lié cette fois à la répartition des forces de poussée et tout particulièrement à celle prenant naissance sur l’arbre. Dirigée vers l’avant du réacteur, elle est de l’ordre de 10%.  La turbine n’est pas équipée de butée à billes et le roulement GRW D688 ne peut encaisser qu’une force axiale limitée. Malgré tout, il faudra bien que cette force soit contenue par le roulement à billes. C’est le rôle du ressort (je suis intéressé pour tout renseignement portant sur le sujet).

Le troisième est le pompage…

Quant au quatrième, il concerne la pompe qui semble perturbée. Son antiparasitage devient nécessaire…

Passage à la réalisation!

C’est toujours l’éternel dilemme entre créer suffisamment de jeu pour permettre au roulement à billes de coulisser et dans un même temps préserver le guidage de l’arbre.

Toujours est-il qu’une fois le roulement déchaussé, le guidage de l’arbre n’est plus assuré et ce faisant la roue compresseur ou la roue turbine frottent (en fonction du sens de montage des roulements). Le moteur peine alors à prendre des tours. Ce phénomène est nettement visible (vidéo) avec l’apparition de flammes jaunes montrant un afflux de carburant. En réalité, c’est la vitesse de rotation qui n’est plus adaptée au volume de carburant pénétrant dans la chambre (je pense que le pompage devrait présenter à peu près les mêmes symptômes mais sans les frottements).

Je me suis donc résigné dans un premier temps à modifier le moyeu en lui intégrant un logement (pour le roulement) refroidi par l’air du compresseur (repose sur le principe du thermosiphon). D’autre part, j’ai très légèrement augmenté le jeu permettant au roulement de coulisser librement. Quant au joint torique silicone, il permet dans une certaine mesure de rattraper les jeux voire d’amortir un éventuel balourd. L’étanchéité est assurée et le carburant de lubrification ne peut que passer au travers du roulement à billes.

Place maintenant aux tests…

Pompage, frottement ou parasitage de la pompe!

Commentaire à chaud!

Le démontage de la turbine montre que les modifications apportées au moyeu ont éliminé le problème lié à la chaleur. L’extraction de l’arbre se fait maintenant sans difficulté. Je ne constate pas de détérioration, le joint n’est pas blessé… Par contre, le test a fait apparaître des baisses de pression du carburant. Je pense qu’il pourrait s’agir de parasites voire d’interférences provoquées par la radio commande à proximité immédiate. Autre piste à considérer mais peu probable, le démarreur doit débrayer dès que la turbine est autonome. Sinon, il se pourrait qu’il génère une tension parasite…