WESTT BR Banc d’essai moteur réel

Le banc WESTT BR est une solution clé en main centrée autour d’un moteur turbofan DGEN 380 instrumenté et intégré dans une plateforme d’essai entièrement développée par Price Induction.

Grâce à l’architecture moderne du moteur DGEN, cette solution de très haute technologie est en réalité un banc d’essais moteur très puissant en totale adéquation avec un large champ de projets de recherche et de cours pratiques. Il offre une grande variété d’expériences possibles autour d’un moteur turbofan typique en fonctionnement dans un environnement réel.

Grâce à la taille réduite du moteur DGEN, sa faible consommation de carburant et l’intégration très poussée de l’ensemble, ce banc d’essais d’une turbine réelle constitue une solution très séduisante en termes d’investissement et de coût d’utilisation.

Domaines d’application

Le banc WESTT BR est la plateforme expérimentale très bien adaptée pour les programmes universitaires en ingénierie de la propulsion et des turbines à gaz. Quelques exemples de cours pratiques possibles :

  • Thermodynamique – Calcul expérimental du cycle thermodynamique
  • Aérodynamique – Analyse du flux sortant du fan et corrélation avec les modèles numériques
  • Acoustique et vibrations – analyse de la signature acoustique et mesure des vibrations du moteur

Le banc WESTT BR est également un moyen d’essai avancé pour des études de recherche et des thèses de doctorat sur les moteurs turbofan innovants. C’est une solution économique car le moteur est compact, économe en carburant et nécessite peu de maintenance. De nombreux sujets de recherche et d’application peuvent être basés sur un DGEN en fonctionnement comme par exemple la modélisation du wind milling, l’optimisation aérodynamique de l’entrée d’air ou encore les matériaux de fan innovants.

L’équipe support et expertise d’ingénieurs de Price Induction propose les prestations de conseil notamment pour personnaliser et adapter chaque configuration banc moteur aux contraintes et aux exigences de chaque site client.

Caractéristiques

Le banc WESTT BR intègre un moteur complet DGEN 380 entièrement équipé, moteur turbofan double corps double flux non mélangé à haut taux de dilution. Le moteur DGEN est très innovant et se caractérise notamment par l’existence d’un réducteur sur arbre fan, d’un concept « tout électrique » autour d’un FADEC développé en interne et d’un alterno-démarreur électrique.

Le moteur est monté dans la salle d’essai sur un pylône de support équipé d’un capteur de poussée. La baie électronique héberge les équipements du moteur (FADEC et bloc de régulation huile-carburant) et traite les données des capteurs avant de les envoyer à la salle de contrôle. Un canal entraîne les gaz d’échappement chaud et froid à l’extérieur du banc. Enfin, des caméras de surveillance motorisées permettent d’assurer le contrôle visuel du process en cours et la sécurité de la salle d’essais.

Le panneau de contrôle de la salle de commande est défini suivant les dimensions géométriques de la salle mise à disposition par le client pour une bonne intégration générale. A gauche un écran permet l’affichage de l’ensemble des paramètres liés au FADEC et à la modification du programme de régulation. En hauteur un écran de grande dimension peut être utilisé pour des démonstrations et des cours dédiés à un plus grand nombre d’étudiants. Enfin, l’écran central autorise le contrôle direct du moteur, l’affichage des paramètres de fonctionnement, l’enregistrement des données et la surveillance vidéo de la salle de test. Le moteur est équipé d’une gamme d’instrumentation standard qui peut être élargie en fonction des besoins du client.

  • Capteur de poussée intégré dans le pylône de support du moteur
  • Transducteur, tubes Pitot et sondes de pression surfacique à chaque station thermodynamique
  • Mesure des débits d’air et de carburant
  • Accéléromètres sur tous les arbres
  • Mesure des vitesses des pompes huile et carburant
  • Capteurs d’ouverture des valves dans le bloc de régulation huile-carburant

Configuration expérimentale du DGEN 380

La configuration expérimentale du moteur est proposée aux seuls instituts de recherche qui ont l’infrastructure et l’expertise nécessaires pour pouvoir accueillir et installer un moteur à réaction dans leurs locaux et l’interfacer directement avec leurs propres systèmes de commande et de contrôle.

Dans ce cas bien particulier, la prestation de Price Induction se résume in fine à la livraison du moteur DGEN 380 tout équipé, d’un jeu basique de sondes de température et de pression et d’une interface minimale de commande intégrée dans une valise compacte. Celle-ci suffit à contrôler complètement le moteur en collectant les données nécessaires et en vérifiant le bon fonctionnement général du moteur.

Intégration

Compte tenu de la taille réduite du moteur, un espace de 60 m2 est vraiment suffisant pour concevoir la salle d’essais du WESTT BR avec bien entendu l’existence d’une entrée d’air appropriée afin de garantir des performances optimales. Ainsi configurée, cette salle offre suffisamment d’espace à l’utilisateur pour conduire correctement les essais, avec à sa disposition également un atelier pour les opérations basiques de maintenance et les rangements.

La salle de contrôle se caractérise par un panneau de contrôle de 3m de long et modulaire et elle peut être complétée par un espace de travail pour accueillir les groupes d’étudiants qui apprécieront le confort visuel du grand écran d’affichage.

Dès le tout début du projet, Price Induction fait les recommandations générales qu’il convient sur le bâtiment et l’environnement général du site client. Les grandes options tiennent compte notamment de la création d’un banc complet ou bien du ré-équipement d’un banc existant dans le cadre formel d’une prestation globale de conseil technique, d’expertise et d’engagement de la part de Price Induction. Création complète du projet, planification et suivi technique jusqu’à l’achèvement complet de l’installation du banc d’essai, support technique, mise et route et formation sur site client.

Références

Price Induction a installé des bancs d’essai WESTT BR dans des instituts de recherche mondialement connus ainsi que dans des écoles d’ingénieurs comme les références prestigieuses en suivant :

Institut de Maintenance Aéronautique (IMA, Bordeaux, france) :
voir images à droite

ISAE-SUPAERO (Toulouse, France) : « application on the DGEN 380’s fan of a fully-coupled zooming approach for the performance simulation of modern very high bypass ratio turbofan engines at Main Design Point as well as severe case of off-design conditions such as wind-milling (Paper GT2011-46320). »

Japan Aerospace Exploration Agency : mène des recherches sur les moteurs d’avion comme l’étude du bruit et a choisi le DGEN 380 comme l’un de ses outils pour leur travail de recherche expérimentale.