Une chambre de combustion fait partie d'un moteur à combustion interne dans lequel le carburant est brûlé à une température constante avec de l'air et une turbine à gaz, où l'air est détendu pour générer de l'électricité. Pour les moteurs à vapeur, le terme a également été utilisé pour une extension de la chambre de combustion qui est utilisée pour permettre un processus de combustion plus complet.
Dans un moteur à combustion interne, la pression provoquée par la combustion du mélange air/carburant applique une force directe à une partie du moteur (par exemple, pour un moteur à piston, la force est appliquée au sommet du piston), ce qui convertit la pression du gaz en l'énergie mécanique (souvent sous la forme d'un arbre de sortie en rotation).
Cela contraste un moteur à combustion externe, où la combustion a lieu dans une partie séparée du moteur, où la pression du gaz est convertie en énergie mécanique.
Une chambre de combustion est la zone à l'intérieur du cylindre où le mélange carburant/air est enflammé. Lorsque le piston comprime le mélange carburant/air et entre en contact avec la bougie d'allumage, le mélange est brûlé et expulsé de la chambre de combustion sous forme d'énergie.
Le cylindre abrite de nombreux composants importants d'un moteur à combustion interne, notamment la buse d'injection, le piston, la bougie d'allumage, la chambre de combustion et autres.
Il existe trois principaux types de chambres de combustion utilisées pour les moteurs à turbine à gaz.
Ce type de chambre de combustion est utilisé sur les moteurs à compresseur centrifuge et les premiers types de moteurs à compresseur à flux axial. Il s'agit d'un développement direct du premier type de chambre de combustion Whittle.
La principale différence est que la chambre Whittle avait un flux inverse comme illustré, car cela créait une perte de pression considérable, les chambres multiples à passage direct ont été développées par Joseph Lucas Limited.
Les chambres sont disposées autour du moteur et l'air de refoulement du compresseur est dirigé par des conduits pour passer dans les chambres individuelles. Chaque chambre a un tube de flamme intérieur autour duquel se trouve un boîtier d'air. L'air passe à travers le museau du tube à flamme et également entre le tube et l'enveloppe extérieure comme déjà décrit.
La chambre de combustion tubo-annulaire comble l'écart évolutif entre les types multiples et annulaires. Un certain nombre de tubes à flamme sont montés à l'intérieur d'un boîtier d'air commun.
L'airflow est similaire à celui déjà décrit. Cette disposition combine la facilité de révision et de test des systèmes multiples avec la compacité du système annulaire.
Ce type de chambre de combustion est constitué d'un tube à flamme unique, de forme complètement annulaire, qui est contenu dans une enveloppe intérieure et extérieure.
Le débit d'air à travers le tube flamme est similaire à celui déjà décrit, la chambre étant ouverte à l'avant vers le compresseur et à l'arrière vers les tuyères de la turbine.
Le principal avantage de la chambre annulaire est que, pour une même puissance délivrée, la longueur de la chambre n'est que de 75% de celle d'un système tubo-annulaire de même diamètre, d'où un gain de poids et de coût de production considérable. Un autre avantage est l'élimination des problèmes de propagation de la combustion de chambre à chambre.
En comparaison avec un système de combustion tubo-annulaire, la surface de paroi d'une chambre annulaire comparable est bien inférieure; par conséquent, la quantité d'air de refroidissement nécessaire pour empêcher la combustion de la paroi du tube à flamme est inférieure d'environ 15 %.
Cette réduction de l'air de refroidissement augmente l'efficacité de la combustion pour éliminer pratiquement le carburant non brûlé et oxyde le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone non toxique, réduisant ainsi la pollution de l'air.
