Bleed Air dans la cabine

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JAimeLesAvions
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Bleed Air dans la cabine

Message par JAimeLesAvions »

Je suis en train de lire la description des systèmes d'un avion.
Sur cet avion, l'air qui arrive dans la cabine est prélevé sur le réacteur. C'est donc de l'air extérieur qui a été comprimé, et qui est donc chaud. Cet air est refroidi par échange avec de l'air extérieur, mais pas par mélange.
Ce prélèvement de bleed air n'est pas gratuit: il diminue la poussée des réacteurs.
D'un point de vue thermodynaique, comprimer de l'air pour le chauffer, puis le refroidir dans un échangeur avec de l'air froid n'est pas très malin.
Pourquoi ne pas prendre moins de bleed air, et compléter par une proportion variable d'air extérieur pour atteindre la température souhaitée?
J'imagine qu'il y a une bonne raison mais j'aimerais bien que quelqu'un qui la connaisse me l'explique.
Est-ce que c'est comme ça dans tous les avions?
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latouss
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Message par latouss »

Bonjour,
Je n'ai pas de connaissance précise de ces systèmes, mais 2 pistes de réflexions:
  • - le bleed air chaud passe dans les pack de air condition, si il se refroidi c'est qu'il cède sa chaleur à un autre fluide (air par exemple) qui lui pourra servir à chauffer des organes de l'avion: bord d'attaque par exemple
    - mettre un mécanisme de mélange avec de l'air extérieur peut complexifier un système : coût, poids, maintenance.
Donc un échangeur de chaleur est peut etre plus adapté ?
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Airone2977
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Re: Bleed Air dans la cabine

Message par Airone2977 »

JAimeLesAvions a écrit :Je suis en train de lire la description des systèmes d'un avion.
Sur cet avion, l'air qui arrive dans la cabine est prélevé sur le réacteur. C'est donc de l'air extérieur qui a été comprimé, et qui est donc chaud. Cet air est refroidi par échange avec de l'air extérieur, mais pas par mélange.
Ce prélèvement de bleed air n'est pas gratuit: il diminue la poussée des réacteurs.
D'un point de vue thermodynaique, comprimer de l'air pour le chauffer, puis le refroidir dans un échangeur avec de l'air froid n'est pas très malin.
Pourquoi ne pas prendre moins de bleed air, et compléter par une proportion variable d'air extérieur pour atteindre la température souhaitée?
J'imagine qu'il y a une bonne raison mais j'aimerais bien que quelqu'un qui la connaisse me l'explique.
Est-ce que c'est comme ça dans tous les avions?
Ce n'est en réalité pas tout à fait ça. L'air frais qui ventile la cabine est de l'air extérieur qui est prélevé au niveau des packs. La pressurisation est gérée en régulant ce flux d'air?
De manière simplifiée Le bleed est un système à part, il est effectivement prélevé (pour le CFM56) sur le 5eme et le 7eme stage du compresseur axial. L'air comprimé est ensuite refroidis et assécher, avant de rentrer de le circuit bleed de l'avion.
Cet air sert à réchauffer l'air de la cabine, mais également pour dégivrer les moteurs, les ailes ainsi que le démarrage des moteurs.
Cela à effectivement un impact sur la poussée moteur, mais relativement négligeable.
A ma connaissance la seul exception est le 787 qui est un avion sans bleed.
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JAimeLesAvions
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Message par JAimeLesAvions »

Il s'agit du Cessna Mustang.
L'air est prélevé du réacteur, et refroidi par de l'air frais extérieur dans un échangeur pour arriver dans la cabine à la température souhaitée.
Le Bleed est nécessairement assez sec une fois en croisière car c'est au départ de l'air extérieur très froid donc très sec.

L'air conditionné est un système à part qui prend l'air intérieur, le refroidi, et le remet à l'intérieur
La seule arrivé d'air en cabine est donc du bleed air.
(Il existe un deuxième système qui n'est en pratique pas utilisé en conditions habituelle, qui prélève de l'air extérieur et l'amène directement en cabine)
Je ne sais pas si tous les avions fonctionnent comme ça.
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Le chat blanc
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Message par Le chat blanc »

Faudrait voir avec un ingé aéro spécialisé dans les systèmes de pressu.
Mais refroidir un gaz déjà comprimé en le détendant et par échange avec l'air extérieur, comme le font un pack, un échangeur de chaleur et un precooler, est peut-être moins lourd et coûteux en énergie que la compression indépendante d'un air extérieur, prélevé sur entrée ram air.
Sur A320, le prélèvement a lieu sur le compresseur du CFM56, à un étage intermédiaire et, si nécessaire à bas régime, sur un étage haute pression. C'est aussi un moyen de limiter le risque de pompage en faisant baisser la pression à certains endroits.
La pressu de la cabine est ensuite assurée par l'ouverture plus ou moins grande d'une outflow valve à l'arrière de l'avion.
Effectivement je ne connais que le B787 qui utilise une ram air pour pressuriser sa cabine en situation normale. Ça a l'avantage d'offrir un air qui n'est pas passé par le réacteur et ne risque pas d'être contaminé par ses différents polluants.
"Dans le plus beau bureau du monde, on n'est jamais assis que sur son cul."
Montaigne, à ses débuts dans l'aéronautique.
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Baade152
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Message par Baade152 »

Le chat blanc a écrit : …/…

Effectivement je ne connais que le B787 qui utilise une ram air pour pressuriser sa cabine en situation normale. Ça a l'avantage d'offrir un air qui n'est pas passé par le réacteur et ne risque pas d'être contaminé par ses différents polluants.
Salut,

Sur 787, la pressu (et clim) est assurée par un prélèvement d'air dynamique (ram air = écope) qui passe par des compresseurs effectivement électriques (CAC= cabin air compressor) puis par des ACM = air cycle machine. En faisant une recherche sur quelques vieilles questions du forum, la vraie définition du mot PACK = Pressurization Air Conditionning Kit (source manuels Boeing). Plus précisément par 4 CAC et 2 ACM.

Air de prélèvement extérieur certes, mais l'air de pressu et de clim peut être pollué par de l'huile de paliers de ces compresseurs et turbines.

A+

EDIT pour répondre à JaimeLesAvions, les PACK ont surtout la fonction de fournir un gros débit d'air pour pressuriser. Leur fonction climatisation est relativement secondaire.
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Baade152
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Re: Bleed Air dans la cabine

Message par Baade152 »

JAimeLesAvions a écrit :Je suis en train de lire la description des systèmes d'un avion.
Sur cet avion, l'air qui arrive dans la cabine est prélevé sur le réacteur. C'est donc de l'air extérieur qui a été comprimé, et qui est donc chaud. Cet air est refroidi par échange avec de l'air extérieur, mais pas par mélange.
Ce prélèvement de bleed air n'est pas gratuit: il diminue la poussée des réacteurs.
D'un point de vue thermodynaique, comprimer de l'air pour le chauffer, puis le refroidir dans un échangeur avec de l'air froid n'est pas très malin.
Pourquoi ne pas prendre moins de bleed air, et compléter par une proportion variable d'air extérieur pour atteindre la température souhaitée?
J'imagine qu'il y a une bonne raison mais j'aimerais bien que quelqu'un qui la connaisse me l'explique.
Est-ce que c'est comme ça dans tous les avions?
Image

Comme tu parles du Cessna Mustang, je suis allé voir ce circuit.

Tu décris la partie "bleed" comme si c'était la seule partie qui fournissait un air thermiquement régulé (chaud, tiède ou froid pour faire simple). Il y a un autre système qui climatise vraiment l'avion, on verra ça plus loin.

Le refroidissement de l'air prélevé sur le moteur se fait comme sur tous les avions de ligne Boeing et Airbus: sur ces avions, l'air de refroidissement du bleed est pris sur le fan du réacteur (échangeur/precooler). Sur le Mustang, cet air est de l'air extérieur (ram air). L'air "chaud" est ensuite directement diffusé en cabine. Le rôle de la bleed est aussi pour la pressurisation de l'avion, il lui faut un grand débit vu que dans le circuit il n'y a pas de compresseur + turbine (PACK) comme sur les avions de ligne où l'air climatisé vient du PAC, l'air est ensuite mélangé dans un collecteur de mélange avec de l'air chaud pour fournir un air mélangé comme on le souhaite.

Prendre moins d'air sur le moteur et plus d'air extérieur irait à l'encontre du but recherché et d'autant plus que la climatisation de l'air cabine ne se fait pas à ce niveau.

Si tu vas plus loin dans le chapitre climatisation du Mustang, tu verras que l'air cabine est récupéré pour le climatiser (le rafraichir et mieux moduler la température). C'est à la demande et le rafraichissement se fait par 2
systèmes style frigo ou climatiseur domestique (vapor cycle avec compresseur et fluide frigorifique). Ce système renvoie alors en cabine de l'air alors vraiment climatisé.
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pat'grove
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Re: Bleed Air dans la cabine

Message par pat'grove »

Baade152 a écrit :
Image
Bonjour,
Merci beaucoup pour ce schéma, c'est exactement celui que je cherchais !! :D
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antoinegto
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Message par antoinegto »

Hello ! J’aurais une question simple par rapports aux Packs L/R, pourquoi ne peut-on pas demarrer les moteurs avec ces packs enclenchés ? Merci :)
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Baade152
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Re:

Message par Baade152 »

antoinegto a écrit : 27 avr. 2020, 21:00 Hello ! J’aurais une question simple par rapports aux Packs L/R, pourquoi ne peut-on pas demarrer les moteurs avec ces packs enclenchés ? Merci :)
Déterrage de sujet…

Parce que l' APU ne pourra pas fournir air de démarrage + air vers les packs. De plus le démarrage moteur est une phase sensible pour le fonctionnement moteur.
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JAimeLesAvions
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Re: Bleed Air dans la cabine

Message par JAimeLesAvions »

JAimeLesAvions a écrit : 27 oct. 2019, 11:32 Je suis en train de lire la description des systèmes d'un avion.
Sur cet avion, l'air qui arrive dans la cabine est prélevé sur le réacteur. C'est donc de l'air extérieur qui a été comprimé, et qui est donc chaud. Cet air est refroidi par échange avec de l'air extérieur, mais pas par mélange.
Ce prélèvement de bleed air n'est pas gratuit: il diminue la poussée des réacteurs.
D'un point de vue thermodynaique, comprimer de l'air pour le chauffer, puis le refroidir dans un échangeur avec de l'air froid n'est pas très malin.
Pourquoi ne pas prendre moins de bleed air, et compléter par une proportion variable d'air extérieur pour atteindre la température souhaitée?
Je réponds moi-même à ma question: l'air frais extérieur est à une pression plus basse que l'air de la cabine. Il faudrait le comprimer pour le faire entrer dans la cabine, la compression augmenterait sa température, et il faudrait donc le refroidir après. Indépendamment de la complexité que ça ajouterait, le bilan énergétique serait sensiblement le même.
Si da el cántaro en la piedra o la piedra en el cántaro, mal para el cántaro.
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