La définition largement acceptée d’un moteur est une machine qui convertit l’énergie en mouvement mécanique dans le but d’effectuer un travail utile. Un moteur à turbine y parvient en convertissant l’énergie stockée ou potentielle dans un flux de gaz de combustion en un mouvement mécanique. Ce mouvement mécanique est obtenu en dirigeant les gaz à haute pression provenant de la combustion d’un mélange de carburant et d’air sur un ensemble d’aubes de turbine. Ces aubes de turbine sont fixées à un arbre qui fait tourner un ensemble d’aubes de compresseur du côté opposé ou d’admission du moteur pour fournir l’air comprimé pour le cycle de combustion. Dans leur domaine d’application, les moteurs à turbine présentent plusieurs avantages notables par rapport aux moteurs à piston conventionnels, bien qu’ils présentent certains inconvénients.
Le moteur à turbine, bien que strictement un moteur à combustion interne, est beaucoup plus simple que son homologue à piston en ce sens qu’il n’a fondamentalement qu’une seule pièce mobile majeure dans sa section de conversion de puissance. Un moteur à piston à combustion interne comporte des dizaines de pièces mobiles tandis qu’un moteur à turbine n’a qu’un arbre central avec une turbine à l’échappement et un ventilateur de compresseur à l’admission. Un moteur à turbine de base fonctionne en enflammant un mélange carburant/air dans une chambre de combustion située vers l’arrière du moteur et en dirigeant le gaz de combustion haute pression résultant sur un ensemble d’aubes de turbine. Ces pales sont fixées à un arbre central qui s’étend sur toute la longueur de la structure du moteur. Cet arbre est équipé d’un grand ensemble d’aubes de compresseur à l’extrémité d’admission qui aspirent et compriment l’air dans la chambre de combustion pour soutenir le cycle de travail.
Tant que le processus de combustion se poursuit, la section turbine du moteur fera tourner le compresseur qui continuera à entretenir le cycle de combustion et ainsi de suite. Le moteur à turbine fonctionne généralement à des vitesses plus élevées que les moteurs à pistons avec un moteur à réaction d’avion typique fonctionnant à environ 10,000 100,000 tours par minute (RPM) et des microturbines plus petites dans la région de XNUMX XNUMX RPM. Le travail effectué par une turbomachine peut être dérivé d’une liaison directe à l’arbre central ou de la poussée développée par les gaz d’échappement. Les moteurs à turbine ont de nombreuses applications différentes, notamment la propulsion d’avions, les navires, les hélicoptères, les chars militaires et les véhicules routiers.
Le moteur à turbine présente plusieurs avantages distincts par rapport à un moteur à piston ou à piston.