Au terme de ce cours, l'étudiant aura acquis des notions fondamentales sur le fonctionnement et la conception des systèmes de propulsion utilisés en aéronautique. S’initier à l'analyse et à la conception d'éléments constituant des systèmes de propulsion opérant sous diverses conditions. Comprendre les interrelations existant entre les lois de la mécanique des fluides, de la thermodynamique, du transfert de chaleur et de la résistance des matériaux dans le fonctionnement d'un moteur d'avion et les limitations imposées lors de la conception.
À la fin du cours l’étudiant sera en mesure :
- de décrire les divers types de turbomachines aéronautiques;
- d’expliquer les principes de base du fonctionnement d’une turbomachine aéronautique;
- d’analyser les différents composants et les performances d’un système de propulsion;
- de dimensionner une turbomachine aéronautique à partir des relations de base de thermodynamique et de mécanique des fluides.
Introduction aux systèmes de propulsion. Concepts de base de la dynamique des gaz. Sélection du cycle thermodynamique. Géométrie et performance des diffuseurs. Transfert d'énergie dans les turbomachines. Choix du nombre d'étages. Méthodologie du design et de prédiction de la performance des turbines axiales, des compresseurs et des centrifuges. Limitations mécaniques. Transfert de chaleur dans les systèmes de combustion et de refroidissement. Systèmes de contrôle.
Séances de laboratoire portant sur la réalisation en équipe d'un projet de conception. Utilisation de logiciels.