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Améliorer l'efficacité des pales des turbines

Les moteurs à turbine ont un meilleur rendement lorsque leur température augmente, mais ceci peut entraîner l'apparition de taches et le développement de fissures à partir d'elles. Un projet a cherché à éviter la formation des taches.
Améliorer l'efficacité des pales des turbines
Les turbines sont des moteurs à haut rendement, utilisées dans l'aviation et dans la génération d'électricité. Une turbine génère de la puissance en continu, via un écoulement rapide d'eau, de gaz, d'air, de vapeur ou autre fluide, lequel fait tourner une roue ou un rotor. Généralement le rendement énergétique augmente avec la température de fonctionnement.Les superalliages de nickel sont idéaux pour les pales de turbines, mais un fonctionnement à des températures plus élevées peut augmenter la formation de taches à la surface de certaines pales. Ces taches sont des chaînes de grains orientées dans la mauvaise direction, et peuvent entraîner la formation de petites fissures ou autres défauts, réduisant la qualité des pales.

Les chercheurs du projet LEAP TOMOGRAPHY («Exploring the three-dimensional nanoscale space around defects in Ni-based superalloys for aircraft applications employing atom-probe tomography») ont étudié la cristallographie des superalliages, leur forme et leur composition chimique. Ils ont porté leur attention sur quatre régions différentes des superalliages et, pour la première fois, ont détecté et quantifié 11 éléments dans leur voisinage dont le nickel, l'aluminium, le chrome, le cobalt et le tantale. À l'aide de simulations par informatique du transfert thermique, les chercheurs ont déterminé les différences de densité des régions, cause de la formation des taches.

Les résultats du projet aideront le secteur de l'aviation à prévoir et contrôler la formation des taches dans les superalliages de nickel. Ceci devrait contribuer à augmenter le rendement des turbines, et donc réduire les coûts de production et d'énergie.

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