Page d'accueil

Turbine à hydrogène

Ce travail de bachelor avait pour but d'étudier la faisabilité de la conversion d'un micro-turboréacteur, fonctionnant au kérosène, à l'hydrogène. Ce travail s'est effectué en partenariat avec une entreprise externe, TJ-Tech, qui est aussi le fabricant du turboréacteur.

L'objectif principal était d'obtenir un prototype fonctionnel en faisant le moins de modifications possible. Il fallait aussi tenir compte de la problématique intrinsèque à l'utilisation d'hydrogène gazeux, notamment en termes de sécurité.

Des calculs, relevant de la mécanique des fluides compressibles, ont été faits pour estimer le débit massique nécessaire, pour la pression d'alimentation requise ainsi que pour le dimensionnement du système d'injection.

Concernant le prototype, seul le système d'injection a été modifié. Ensuite, il a fallu effectuer le raccordement de la bombonne d'hydrogène au turboréacteur.

Un débitmètre à effet Coriolis a été utilisé pour mesurer le débit massique et devait être implémenté sur le banc de test. Il n'a pas pu être installé sur le banc, les données ont alors été acquises sur un PC supplémentaire.

Avec la réalisation d'un prototype fonctionnel, il a ensuite été possible d'effectuer des campagnes de mesures afin de comparer les performances avec le modèle fonctionnant au kérosène.

Il est en ressorti des performances comparables concernant la poussée et le rendement de Brayton. Il est cependant apparu qu'à performances équivalentes, le débit énergétique de dihydrogène était inférieur à celui du kérosène, d'un facteur allant grossièrement de 1.5 à 2.

La chambre de combustion et les vaporisateurs ont subi une surchauffe liée à la température de flamme supérieure de l'hydrogène. Il a été déterminé que cette problématique pouvait être atténuée en diminuant l'apport d'air frais à l'amont de la chambre.