Brevet FR2144837A1 — publié le 19730216

L'invention part d'un groupe propulseur a turbine a gaz, comportant une turbine de travail du type radial, dont les gaz d'échappement servent a réchauffer l'air frais comprimé. L'exploitation de la chaleur des gaz d'échappement, destinée à accroître le rendement thermique de l'installation de turbine d gaz, est usuelle pour un taux de compression allant jusqu'd 1 : 7 environ ; elle a lieu par voie de récupération ou de régénération. Dans le premier cas, on utilise en général des échangeurs de chaleur tubulaires, parcourus transversalement ou a contre-courant par les gaz échangeant la chaleur. Dans le second cas, on fait circuler alternativement à travers des masses accumulatrices à chaleur spécifique élevée les gaz d'échappement cédant leur chaleur au matériau accumulateur et l'air frais recevant sa chaleur de ce même matériau. Les échangeurs de chaleur de ces deux types augmentent considérablement l'encombrement d'une turbine d gaz, de sorte que l'utilisation de celle-ci n'était rationnelle jusqu'à présent que dans des installations stationnaires. C'est également l'une des raisons pour lesquelles on n a pas encore mis à profit les avantages notables qu'offre la turbine à gaz dans des véhicules automobiles, savoir son insensibilité à la nature du carburant, ainsi que la pureau et l'absence de nocivité de ses gaz d'échappement. La présente invention a pour but de réaliser un groupe propulseur à turbine à gaz, de construction extrêmement ramassée et légère, qui possède un rendement thermique élevé et convient tout particulièrement à des applications dans des véhicules automobiles. I1 faut d'autre part que la turbine réagisse rapidement aux variations de charge fréquentes en service nonstationnaire et fonctionne économiquement en charge partielle. Elle doit enfin être de fabrication simple et peu coûteuse. Ce but est atteint par l'invention en premier lieu grâce au fait qu'une volute, qui reçoit les gaz d'échappement ayant parcouru la turbine radiale, est munie d'une enveloppe dans laquelle l'air frais venant du compresseur s'écoule vers la chambre de combustion. Sur son trajet vers la chambre de combustion, l'air comprimé est donc amené au voisinage immédiat des gaz d'échappement à haute température dans une chambre annulaire formée par l'enveloppe, de sorte qu'il se produit un échange de chaleur entre les deux courants gazeux. Une partie de la chaleur contenue dans les gaz d'échappement, dépendant de la surface de séparation qui se trouve entre les deux courants, peut être ainsi récupérée et contribuer au réchauffage ae l'air frais comprimé.L'accroissement de l'énergie cinétique qui en résulte conduit à une augmentation correspondante du travail de détente libéré dans la turbine de travail et, par suite, à l'amélioration recherchée du rendement. Ces dispositions n'augmentent pas sensiblement le poids et l'encombrement du groupe propulseur selon l'invention. L'échangeur de chaleur réalisé est au contraire basé seulement sur l'agencement particulier des parcours. L'air frais peut être comprimé au moyen de compresseurs axiaux ou radiaux. Pour réduire la longueur hors-tout, il stest toutefois avéré judicieux d'utiliser un compresseur du type radial, le compresseur et la turbine étant calés, avec les côtés de refoulement de leurs pales tournés l'un vers l'autre, sur l'extrémité d'un arbre commun en porte-à-faux, dans le prolongement fictif duquel est disposée la chambre de combustion. Les paliers de l'arbre de la turbine ne posent de ce fait aucun problème, car ils se trouvent relativement loin de la roue de turbine chaude et sont maintenus constamment dans une plage de température acceptable par l'air frais aspiré à travers les ouvertures d'admission voisines. Un avantage supplémentaire de cette disposition réside en ce que l'air comprimé doit s'écouler extérieurement le long de la chambre de combustion, de préférence piriforme, avant de parvenir à l'intérieur de celle-ci et reçoit par conséquent un supplément de chaleur, en même temps qu'il refroidit les parois de la chambre de combustion. Pour accroître le rendement de l'échangeur de chaleur, on peut munir la volute d'ailettes de refroidissement, en saillie vers l'intérieur et vers l'extérieur il est alors particulièrement avantageux que les ailettes de refroidissement en saillie vers l'extérieur soient réunies au moins en partie à l'enveloppe externe. La chaleur est ainsi transmise directement à cette enveloppe, dont la surface est également disponible pour le réchauffage de l'air frais comprimé. En ce qui concerne la perte de charge dans la volute ainsi qu'à l'intérieur de l'enveloppe qui l'entoure, il est conseillé d'aménager les ailettes de refroidissement de façon qu'elles constituent simultanément des aubes directrices. Compte tenu de ce que le groupe propulseur selon l'invention est destiné principalement à un service nonstationnaire avec de fréquentes variations de charge, il est avantageux, pour le réglage de la puissance, de faire varier le volume a'air admis dans la chambre de combustion au voisinage de l'injection du carburant, au moyen d'un volet d'étranglement coopérant avec le réglage du débit de carburant. Dans une forme de réalisation de ce principe) ce volet d'étranglement est un diaphragme perforé bombé, qui entoure en partie la chambre de combustion et peut fermer plus ou moins, par un mouverXient de rotation, des orifices pratiqués en coïncidence dans la paroi de la chambre de comoustion. Un tel étranglement de l'air comburant, coopérant avec l'admission du carburant, évite un décrochement de la flamme même s'il se produit de fortes variations dans l'admission du carburant, alors qu'avec le réglage de puissance connu jusqu'd présent et portant seulement sur l'admission du carDurant, la quantité de carburant ne pouvait être réduite que très lentement, car le débit d'air, déterninant pour le décrochement de la flamme, ne diminuait que très lentement comme la vitesse de rotation de la turbine. La rapidité souhaitée de la montée en régime de la turbine peut être obtenue, selon une autre caractéristique de l'invention, grâce au fait que l'air s'écoulant vers la turbine de travail parcourt le cotpresseur d'une turbine préalable de ralenti. Celle-ci tourne en permanence à sa vitesse de rotation optimale et avec le rendement maximum ; elle sert uniquement à comprimer à la pression désirée l'air frais dont ont besoin les deux turbines. La turbine de ralenti ne consomme de cet air comprimé que la fraction nécessaire pour toute la puissance de compression. La turbine de travail dispose de la plus grande partie de l'air au taux de compression voulu, ce qui lui permet d'atteindre très rapidement son plein régime à l'instant de son allumage. La turbine de ralenti est avantageusement intégrée dans la volute de la turbine de travail, de sorté que les gaz d'échappement des deux turbines échangent leur chaleur avec l'air frais comprimé. On atteint de c fait une construction ramassée, ainsi qu'une valorisation rationnelle de la chaleur résiduelle contenue dans les gaz d'échappement. Pour créer des parcours d'écoulement favorables, il est avantageux que l'axe de la turbine de ralenti soit parallèle à celui de la turbine de travail et que sa roue de compression et sa roue de turbine soient calées en construction radiale sur un arbre commun) avec les côtés de refoulement de leurs pales tournés l'un vers l'autre. Dans la turbine de travail, aménagée pour fonctionner avec des variations de charge, le réglage de puissance est effectué par le réglage au moyen d'un volet d'étran glement coopérant avec le réglage du débit de carburant, du volume d'air qui entre dans la chambre de combustion dans la zone de l'injection du carburant. Il est possible de plus d'utiliser un réglage du même genre pour la turbine Ce ralenti. En raison de son faible moment d'inertie, elle peut atteindre rapidenlent sa vitesse de rotation optimale et, par suite, comprimer au taux désiré l'air frais destiné à la turbine de travail. Au ralenti, l'air comprimé exerce un certain couple de rotation, même si la turbine de travail n'est pas allumée ; afin que le travail de compression fourni par la turbine de ralenti ne soit pas perdu, les groupes auxiliaires sont accouplés d la turbine de travail. Le flux de force de la turbine de travail vers les roues motrices du véhicule est dirigé, de préférence, à travers l'un des embrayages hydrauliques usuels, afin que les drupes auxiliaires continuent d'être entraînés même d l'arrêt du véhicule. La valorisation de la chaleur résiduelle des gaz d'échappement, servant à améliorer le rendement thermique, n'est pas tributaire de l'existence de l'enveloppe sus-mentionnée de la volute. Dans des conditions de fabrication particulières, par exemple pour une volute de turbine soudée, il peut être judicieux au contraire que la volute recevant les gaz d'échappement soit traversée directement par des tubes d'échange de chaleur, par lesquels l'air frais comprimé est amené à la chambre de combustion. L'avantage d'une telle disposition réside en ce qu'une surface extrêmement grande est disponible pour l'échange Ge chaleur. Les dimensions hors-tout restent faibles, du fait que l'échangeur de chaleur est intégré comme précédecunent dans la volute de la turbine. Dans le cas où une importance particulière s'attache à un prix de revient favorable et à un meilleur rendement d'une turbine de travail accouplée à une turbine de ralenti, il est possible, selon une autre caractéristique de l'invention, de faire fonctionner la turbine de travail sans combustion et de ramener les gaz qui s y sont détendus dans le compresseur de la turbine de ralenti préalable. Dans cette forme de réalisdtion, l'air s'échappant de la turbine de travail est aspiré dans la turbine de ralenti, de sorte qu'il se produit sur la turbine de travail un gradient ae pression plus élevé et, par suite, une puissance utile plus grande.Un groupe propulseur de ce genre se distingue en outre par sa légèreté, due à ce que seule la turbine de ralenti doit être munie d'un échangeur de chaleur en raison du temps de séjour moyen plus long des gaz brûlés dans la chambre de combustion, on aboutit enfin à une combustion plus propre car, pour le réchauffage de l'air ambiant, le tubefoyer peut être de dimensions plus grandes qu'il ne serait nécessaire pour la turbine de ralenti seule. I1 s'est avéré avantageux à cet égard que le compresseur comporte deux étages en parallèle, l'air frais s 'écou- lant dans le premier étage et l'air en circuit fermé venant de la turbine de travail dans le deuxième étage. Les deux étages de compression sont constitués, de préférence, par une roue de turbine a pales en gradins. Le réglage de la puissance utile libérée à la turbine de travail est assuré par un dispositif d'étranglement monté dans le courant d'air én- circuit fer. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif fera eien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure i représente en coupe longitudinale un groupe propulseur à turbine à gaz conforme à l'invention. La figure 2 représente une forme de réalisation particulière de la volute. La figure 3 montre une conformation particulière de la chambre annulaire délimitée par l'enveloppe. La figure 4 représente un dispositif de commande pour le réglage du volume d'air. La figure 5 montre la coopération entre le dispositif de la figure 4 et la commande de carburant. La figure 6 represente une turbine de travail avec turbine de ralenti intégrée. La figure 7 représente un groupe propulseur à turbine, comportant une volute traversée de tubes échangeurs de chaleur. La figure 8 représente une turbine de travail sans chambre de combustion avec turbine de ralenti intégrée. La figure 9 est une coupe transversale le long de la ligne IX-IX de la figure d. Un arbre 1 servant à l'évacuation de la puissance utile est monté. à rotation par des roulements 2 et 3 dans une volute de turbine 4. Sur l'extrémité de l'arbre est calée une roue 5, portant d'un côté des pales 6 pour le compresseur radial et, du côté opposé, des pales 7 pour la turbine radiale. La volute 4 se compose de deux demi-volutes 4a et 4b entourées d'une enveloppe 16a, 1Gb. , I'envelope 16b se raccorde un couvercle 10, qui porte un injecteur de carburant 11. Par l'intermédiaire de nervures de retenue 12, qui servent simultanément d'aubes directrices, l'enveloppe porte intérieurement une chambre de combustion 13, munie d'orifices 13a et sur l'extrémité ouverte de laquelle sont fixés des pales de changement de direction 14 ainsi qu'un cône 15.Dans la chambre annulaire délimitée par l'enveloppe 16a, 16b se trouvent des ailettes de refroidissement l, orientées en oblique par rapport au plan du dessin et t servant en r.lême temps d'aubes directrices. L'entrée de l'air frais est désignée par 8 et la sortie des gaz d'échappement par 19. Le fonctionnement est le suivant Le compresseur radial 6 aspire de l'air par l'ouverture d'entrée 8 pourvue d'aubes directrices, le comprime à 2 atmosphères environ et le refoule ensuite vers la chambre de combustion 13 à travers la chambre annulaire 17 délimitée par l'enveloppe 16a, 1Gb. Par les orifices 13a, l'air comprimé parvient dans la chambre de combustion, ou il est utilisé en partie directement pour l'oxydation du carburant injecté en tandis que le volume d'air secondaire sert de manière usuelle à abaisser la température des gaz d'échappement à la valeur admissible pour la turbine 7. L'excédent d'air assure en même temps un refroidissement de la paroi de la chambre de combustion, étant donné que, comme le montre clairement la figure 1, la paroi externe de la chambre de combustion est entièrement léchée par l'air avant que celui-ci n'entre à l'intérieur de la chambre. Les pales de changement de direction 14 et le cône 15 amènent les gaz d'échappement à la turbine 7, où ils se détendent en fournissant un travail. Après leur passage à travers la turbine 7, les-gaz d'échappement encore très chauds parviennent dans la volute 4a, 4b, léchée par l'air frais comprimé. Il se produit ainsi un échange de chaleur entre les gaz d'échappement et l'air frais à travers les parois de la volute. Les gaz d'échappement sont finalement évacués à l'air libre par l'ouverture de sortie 19. Comme le montre la figure 2, les parois des demivolutes 4a, 4b sont munies d'ailettes de refroidissement 20a, 20b en saillie vers l'intérieur, pour favoriser l'échange de chaleur sans ehangement des dimensions extérieures. Ces ailettes de refroidissement 20 peuvent être orientées en direction de l'écou- lement des gaz d'échappement ; elles peuvent être constituées également par des bouts de nervures, inclinés par rapport d la direction de l'écoulement et engendrant constamment de nouveaux processus de démarrage avec des coefficients de transmission calorifique élevés. L'accroissement de la perte de charge qui en résulte est sans importance pratique, étant donné que les gaz d'échappement sont ensuite évacués O l'air libre. De façon analogue, la paroi externe des demivolutes 4a et 4b peut être également munie d'ailettes de refroidissement 18a, 18b, comme le montre la figure 3. Pour assurer une bonne transmission de chaleur des parois des demivolutes 4a, 4b aux ailettes de refroidissement 18, celles-ci sont soudées aux parois des demi-volutes 4a, 4b. Elles peuvent être réunies en outre à l'enveloppe extérieure iGa, 1G, qui est ainsi utilisée également comme surface de chauffe pour l'air frais comprime. La jonction entre les ailettes de refroidissement 18a, 18b et l'enveloppe extérieure 16a, 16b est effectuée avantageusement par serrage localement limité, afin que les tensions internes prenant naissance dans les parois de l'enveloppe par suite des différences de température puissent être mieux compensées. Il est possible pareillement d'exécuter les ailettes de refroidissement iGa, 18b sous la forme de tôles directrices orientées en direction de l'écoulement, ou de les disposer en oblique par rapport à cette direction pour augmenter la transmission de la chaleur. Les figures 4 et 5 représentent schématiquement le dispositif de commande servant au réglage de la puissance. A l'extrémité de la chambre de combustion 13 située du cdté du carburant est pivoté un diaphragme perforé 21, entourant en partie la chambre de combustion. Ce diaphragme peut être monté directement sur l'injecteur de carburant 11. Pour l'empêcher de se déplacer axialement, il est prévu un guidage 23. Le diaphragme perforé est pourvu d'orifices 21a, disposés en coïncidence exacte par rapport aux orifices 13a pratiqués dans la paroi de la chambre de combustion. Sur un bras 22 d; diaphragme perforé est fixée une tringle de manoeuvre 24 qui, en coopération avec le guidage 23, est reliée par un levier 25 à un volet d'étranglement 26, installé dans la tuyauterie d'amenée de carburant 27. Lorsque la tringle 24 est actionnée dans le sens d'une réduction de la puissance, les orifices 21a du diapra perforé 21 ne coïncident plus avec les orifices 13a de la chambre de combustion 13, de sorte que le volume d'air entrant dans la chambre de combustion diminue. En synchronisme, le levier 25 et le volet d'étranglement 26 réduisent la section de passage libre dans la tuyauterie d'amenée de carburant 27 et, par suite, la quantité de carburant injectée par unité de temps. Etant donné que l'étranglement de l'admission d'air s' exerce sur l'air primaire arrivant dans la zone de l'injecteur, il est certain que la flamme ne peut âs être soufflée par un courant d'air trop fort, même en cas de réduction brusque de l'amenée du carburant et du rapetissement du front de flamme qui en résulte. Le groupe propulseur à turbine selon la figure 6 comporte un carter de turbine 31, dans lequel sont installées ensemble une turbine de ralenti 32 et une turbine de travail 33. Sur un arbre 36 tournant dans des roulements 34 et 35, la turbine de ralenti 32 porte une roue 37, sur l'un des côtés de laquelle sont assujetties des pales 38 pour le compresseur radial, tandis que de l'autre côté sont disposées des pales 39 pour la turbine radiale. Le carter de turbine 31 est formé de deux demivolutes 40a et 4Ob, qui sont assemblées par des brides et entourées d'une enveloppe 41a, 41b. A l'enveloppe 41b fait suite un couvercle 42, portant un injecteur de carburant 43. Par l'intermédiaire de nervures de retenue 44, servant d'aubes directrices comme précédemment, l'enveloppe porte à l'intérieur une chambre de combustion 45, qui est munie d'orifices 45a et sur l'extrémité ouverte de laquelle sont fixés des aubes de changement de direction 46 ainsi qu'un cône 47.Dans la chambre annulaire délimitée par l'enveloppe 41a, 41b se trouvent des ailettes de refroidissement non représentées qui peuvent servir elles-mêmes d'aubes directrices. La turbine de travail 33 de plus grandes dimensions est de structure analogue. La puissance utile est évacuée par un arbre 50 tournant dans des roulements 48 et 49. Contrairement d la turbine ae ralenti 32, l'extrémité de l'arbre 50 porte seulement une roue de turbine 51. Les parcours d'éoou- lenïent dans la turbine de travail 33 sont formés de nouveau par les demi-volutes 40a, 40b et par l'enveloppe 41a, 41b. A l'enveloppe 41b fait suite un couvercle 52, portant l'injecteur de carburant 53 de la turbine de travail. Des nervures de retenue 54 servant d'aubes directrices supportent la chambre de combustion 55, qui est munie d'orifices 55a et à l'extrémité ouverte de laquelle sont fixés des pales de changement de direction 56 et un cône 57. Une bougie d'allumage 58 est disposée au voisinage de l'injecteur 53. L'entrée de l'air frais dans le groupe propulseur à turbine est désignée par 59 et la sortie des gaz d'échappement par 60. Le fonctionnement est le suivant La turbine 32, qui se trouve à l'état allumé même en service ralenti, aspire à travers l'ouverture d'entrée 59, par sa roue de compresseur 38 de l'air frais,-le comprime à la pression voulue et l'amène ensuite aux deux chambres de combustion 45 et 55 par la chambre annulaire délimitée par l'en- veloppe 41a, 41b. Les sections des parcours suivis par l'air frais comprimé sont calculées de façon que la turbine de ralenti 32 dispose approximativement du volume d'air nécessaire pour permettre à la roue de compresseur 38 de développer la puissance de compression. Ce volume d'air parcourt la roue de turbine 3S et s'échappe ensuite à l'air libre, la chaleur résiduelle contenue dans le gaz d'échappement servant au réchauffage préalable de l'air frais comprimé. La plus grande partie de l'air frais aspiré et comprimé est amenée toutefois à la chambre de combustion 55 de la turbine de travail, traverse sa roue de turbine 51 et s'échappe à l'air libre par llouverture de sortie 60, à travers la chambre annulaire qui est délimitée par les demivolutes 40a et 40b et dans laquelle il circule séparément ou en mélange avec les gaz d'échappement de la turbine de ralenti. A l'état non allumé de la turbine de travail 33, la quantité d'énergie contenue dans l'air sous la forme de travail de compression est suffisamment grande pour assurer l'entraînement des groupes auxiliaires usuels d'un véhicule automobile par l'intermédiaire de la roue de turbine 51 et de l'arbre 50. Lorsque la puissance demandée par l'arbre 50 augmente, par exemple au démarrage du véhicule automobile, la turbine de travail 33 est allumée au moyen de la bougie 50 et le carburant y est injecté par l'injecteur 53. Etant donné que la turbine de travail dispose déjà d'air frais comprimé, la montée en régime est notablement plus rapide que si la turbine de travail devait fournir supplémentairement elle-même la puissance de compression. En raison du tracé sus-décrit des parcours dans la turbine de travail, il est certain que-la chaleur résiduelle contenue dans ses gaz d'échappement contribue également au réchauffage préalable de l'air frais comprimé. Le dispositif de commande décrit plus haut pour l'admission du carburant et de l'air peut être utilisé de la même manière pour le réglage de la puissance. Le groupe propulseur à turbine représenté dans la figure 7 comporte une volute de construction soudée, qui est fixée au moyen d'une bride 61 au bloc de palier 62 de l'arbre de turbine 36. La volute est formée d'un canal annulaire 63 pour la circulation des gaz d'échappement et de deux canaux annulaires 64,65, disposés de part et d'autre du précédent et servant à la circulation de l'air frais comprimé. Les deux canaux annulaires 64 et 65 sont reliés entre eux par des tubes d'échange de chaleur 66 traversant le canal annulaire 63. Pour le reste, l'agencement de cette turbine est identique à celui de la turbine de ralenti de la figure 6 g c'est pourquoi les éléments qui se correspondent sont désignés par les mêmes signes de référence. L'air frais aspiré par des ouvertures d'entrée 59 est comprimé à la pression voulue par la roue de compresseur 38. L'air comprimé parvient ensuite dans le canal annulaire 64, parcourt les tubes d'échange de chaleur 66, où il est réchauffé par la chaleur résiduelle contenue dans le gaz d'échappement et pénètre finalement par le canal annulaire 65 dans la chambre de combustion 45. Dans celle-ci a lieu la combustion du carburant injecté par l'injecteur 43 ; les gaz d'échappement sont amenés à la roue de turbine 39 par les pales de changement de direction 4? et sont évacués finalement à l'air libre en se refroidissant sur les tubes d'échange de chaleur 66. Selon sa nature, le carburant utilisé peut être amené à l'injecteur 43 à partir d'un réservoir, d'une cartouche de gaz liquéfié ou similaire. La volute représentée dans la figure 7 est de fabrication extrêmement simple en raison de sa construction soudée et se distingue par un rendement thermique élevé, dû d la grande surface d'échange de chaleur. Il est bien évident que l'échange de chaleur au moyen des tubes 66 peut également trouver application dans un groupe propulseur à turbine selon la figure 6, l'air frais comprimé traversant alors directement la chambre annulaire délimitée par les demi-volutes 40a, 40b et ne pénétrant qu'ensuite dans l'enveloppe 41b. Le groupe propulseur à turbine selon la figure 8 réunit pareillement dans un carter 71 une turbine de ralenti 72 et une turbine de travail 73. La différence essentielle avec les formes de réalisation décrites ci-dessus réside en ce que la turbine de travail 73 est une turbine sans chambre de combustion, dont la roue 74 peut être exécutée de ce fait en un matériau ordinaire. Le gaz sortant de la turbine 73 et réglé au moyen d'un volet d'étranglement 75 peut être ramené à la turbine de ralenti 72, puisqu'il s'agit alors de gaz frais et non plus de gaz d'échappement. I1 en résulte une plus faible consommation d'air frais de l'installation de turbine, ainsi qu'un abaissement du bruit à l'aspiration. Le fonctionnement est le suivant L'air frais entrant en 76 est comprimé par les pales de compression 77 de la turbine de ralenti 72 et amené à la chambre de combustion 79 à travers l'enveloppe 78a, 7rab, qui est délimitée par les demi-volutes de la turbine de ralenti 72. Des tôles directrices 80 assurent un brassage et un réchauffage convenables sur les parois de la chambre de combustion de l'air comprimé. Le carburant nécessaire à la combustion arrive dans la chambre de combustion par un injecteur 81. Un cône 82 dirige les gaz chauds sur les pales de turbine 83 ; après leur passage sur ces pales, les gaz chauds s'échappent à l'air libre à travers la chambre annulaire 84, dans laquelle ils cèdent une partie de leur chaleur résiduelle au gaz frais qui la lèche extérieurement. La turbine de ralenti 72 est établie de telle sorte que son compresseur est capable de refouler un volume d'air notablement plus grand que celui qui est nécessaire à la combustion dans ladite turbine. Cet excédent d'air est amené par un canal 86 à la turbine de travail 73 en fonction de la puissance demandée sur l'arbre 85. I1 se détend en cédant son énergie à la roue de turbine 74 et revient ensuite par la chambre annulaire 88 au compresseur de la turbine de ralenti-72. Etant donné qu'après avoir parcouru la turbine de travail, l'air possède encore une certaine vitesse de sortie, des pales raccourcies 87 sont suffisantes pour assurer la poursuite de sa compression dans la turbine de ralenti.Au moins après la compression, l'air en circuit fermé venant de la turbine de travail se mélange à l'air frais aspiré en 76, de sorte que la chaleur contenue dans l'air en circuit fermé est récupérée en totalité. La surface d'échange de chaleur entre le gaz d'échappement et l'air frais, ainsi que les dimensions de la chambre de combustion, sont choisies de façon qu'il se produise un réchauffage suffisant de l'air frais aspiré et de l'air en circulation. Du fait que l'échange de chaleur reste limité à la turbine de ralenti, l'ensemble de l'installation peut être de structure notablement plus simple. I1 va de soi que le volet d'étranglement 75 servant au réglage du volume d'air en circuit fermé peut coopérer avec un diaphragme perforé de réglage, tel que représenté dans les figures 4 et 5. La coupe transversale schématique suivant la figure 9 montre le parcours de l'air en circuit fermé revenant de la turbine de travail au compresseur de la turbine de ralenti. Les deux turbines ainsi disposées tournent dans le même sens et le courant gazeux ne subit pratiquement aucun changement de direction supplémentaire. On peut dire en résumé que le groupe propulseur à turbine selon les figures 8 et 9 se rapproche dans une large mesure du processus Ackeret-Keller. REVEi4DICATIONS 1. Groupe propulseur à turbine à gaz, dans lequel une turbine de travail du type radial et un compresseur sont montés sur un arbre commun la chaleur résiduelle contenue dans les gaz d'échappement servant au réchauffage de l'air frais comprimé, ledit groupe étant caractérisé en ce qu'une volute (4a, 4b), qui reçoit les gaz d'échappement ayant parcouru la turbine radiale, est munie d'une enveloppe (lGa,16b) dans laquelle lJair frais venant du compresseur (6) s'écoule tiers la chambre de combustion tel3). 2. Groupe propulseur à turbine a gaz suivant la revendicati*m 1, caractérisé en ce que le cOmpresseur (6) est du type radial et en ce que le compresseur et la turbine sont calés, avec les côtés de refoulement de leurs pales tournés l'un vers l'autre, sur l'extrémité d'un arbre en porte-à-faux (1), dans le prolongement fictif duquel est disposée la chambre de combustion (13). 3. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre de combustion (13) est piriforme et léchée extérieurement, au moins en partie, par l'air comprime. 4. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que la volute (4a, 4b) est munie d'ailettes de refroidissement (20a, 20b ; 18a, 18b) en saillie vers l'Intérieur et/ou vers l'extérieur. 5. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes de refroidissement en saillie vers l'extérieur (18a, 18b) sont réunies au moins en partie à l'enveloppe (16a, 16b). 6. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les ailettes de refroidissement servent sirultanément d'aubes directrices. 7. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la volute (4a, 4b) avec son enveloppe (16a, 16b) présente plusieurs spires hélicoïdales. 8. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications precéde=he5, caractérisé en ce que, pour le réglage de la puissances le volume d'air admis dans la chambre de combustion (13) au voisinage de l'injec- tion du carburant peut être modifié au moyen d'un volet d'étranglement (21), coopérant avec le réglage du débit de carburant (26). 9. Groupe propulseur a turbine à gaz suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le volet d'étranglement est constitué par un diaphragme perforé bombé (21), qui entoure en partie la chambre de combustion (13) et peut fermer plus ou moins, par un mouvement de rotation, des orifices (13a) pratiqués en coïncidence dans la paroi de la chambre de combustion. 10. Groupe propulseur à turbine à gaz comportant une turbine de travail du type radial, dont les gaz d'échappement servent à réchauffer l'air frais comprimé, grâce à une volute qui reçoit les gaz d'échappement et est munie d'une enveloppe dans laquelle l'air frais venant du compresseur s 'écoule vers les chambres de combustion, caractérisé en ce que l'air amené à la turbine de travail (33) parcourt le compresseur (38) d'une turbine préalable de ralenti. 11. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la turbine de ralenti (32) est intégrée dans la volute (40a, 40b et 41a, 41b) de la turbine de travail (33), de sorte que les gaz d'échappement des deux turbines échangent leur chaleur avec l'air frais comprime. 12. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que l'axe de la turbine de ralenti (32) est parallèle à celui de la turbine de travail (33) et en ce que sa roue de compression et sa roue de turbine (37) sont calées en construction radiale sur un arbre commun (36), avec les côtés de refoulement de leurs pales tournés l'un vers l'autre. 13. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la turbine de travail (33) est aménagée pour fonctionner avec des variations de charge, le volume d'air entrant dans la chambre de combustion (55) au voisinage de l'injection du carburant pouvant être modifié au moyen d'un volet d'étranglement qui coopère avec le réglage du debit de carburant. 14. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que la turbine de travail (33) entraîne les groupes auxiliaires et est maintenue en rotation en service au ralenti par l'air frais comprimé de la turbine de ralenti (32). 15. Groupe propulseur à turbine à gaz comportant une turbine de travail du type radial dont les gaz d'échappement servent à réchauffer l'air frais comprimé grâce à une volute recevant les gaz d'échappement et munie de canaux par lesquels l'air frais venant du compresseur est amené aux chambres de combustion, ledit groupe étant caractérisé en ce que les canaux sont constitués par des tubes d'échange de chaleur (66) traversant la volute (63). 16. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la turbine de travail (73) fonctionne sans combustion et en ce que les gaz qui sty sont détendus sont ramenés dans le compresseur (87) de la turbine préalable de ralenti (72). 17. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le compresseur comporte deux étages en parallèle (77,87), l'air frais s'écoulant dans le premier étage (77) et l'air en circuit fermé venant de la turbine de travail dans le deuxième étage (87). 18. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant la revendication 17, caractérisé en ce que les deux étages de compression sont constitués par une roue de turbine à pales en gradins. 19. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que le volume d'air en circuit fermé amené à la turbine de travail (73) est réglable au moyen d'un dispositif d'étranglement (75). 20. Groupe propulseur à turbine à gaz suivant l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que les enveloppes de la turbine de ralenti (72) et de la turbine de travail (73) sont intégrées l'une à l'autre.