Généralités sur les turbines et calculs

[Turbix]

Il y a un obstacle dans la chambre d'eau, c'est moi qui l'ai mis. C'est un IPE à mi-hauteur sur lequel est fixé un bloc de PE 500 pour assurer le guidage du bas de la turbine car il était impossible de se servir du boîtard d'origine.
Ça marche très bien au demeurant mais je sais bien que ça n'est pas l'idéal au niveau de l'écoulement. Je pensais faire en remplacement une sorte de tabouret très rigide qui serait boulonné à la place du chapeau du boîtard.

Ensuite pour la vitesse j'ai trouvé une personne qui a une america de même dimension et de même époque et qui tourne à 20 tours de plus que la mienne qui tourne à 67 tours.

[moulino51]

Il y a un obstacle dans la chambre d'eau, c'est moi qui l'ai mis. C'est un IPE à mi-hauteur sur lequel est fixé un bloc de PE 500 pour assurer le guidage du bas de la turbine car il était impossible de se servir du boîtard d'origine.

Photos ou schéma du montage


Gé

[CF21]

Lancement du MOOC sur la gestion de l’eau et des milieux aquatiques à destination des élus
http://www.lesagencesdeleau.fr/2016/02/ ... -des-elus/

[dectot]

Bonjour a tous,

suite a un depot de sediments dans le bief peu apres la prise d eau ( cela est habituel mais je n ai pas effectue le curage en temps utile ) le debit dans le dit bief a diminue.
J ai la surprise et l incomprehension :roll: de constater que la turbine ( francis ) avale moins d eau a une vitesse de rotation d environ 700 T/m qu a celle toujours de environ de 460 T/m : je pensai que cela aurait du etre l inverse.
A 400 T/m le niveau d eau a la chambre d eau baisse de 15 cm en 30 minutes . L alternateur etant en charge la turbine tourne aux alentours de 300 a 350 T/m , ce qui fait que je ne m etai pas apercu de ce " phenomeme " auparavant .

Un grand merci a ceux qui pourront m eclairer

Cordialement.

[moulino51]

Bonjour Alain,

J'ai pu constater aussi que ma turbine Francis avale également un peu moins d'eau en emballement a 80 t/min qu'a sa vitesse en charge de 51 t/min.
La turbine tourne sous 1,85 m de chute et son Ns est d'environ 176.

L'essai a été réalisé après avoir simulé une coupure réseau et ce sur un temps de 7 heures et l'élévation du niveau amont a été d'environ 7 cm en 7 heures.

Conclusion : elle avale un poil moins en emballement qu'en charge.


Gé

[Gilles21]

Bonjour
Même phénomène chez moi également : en emballement le courant en sortie de l'aspirateur est très turbulent et on voit bien qu'elle aspire beaucoup d'air.
Pour mémoire :
H = 2.2 m à 2.35 m selon la saison et la pluviométrie.
Q max = environ 500 l/s
V travail : 150 t/m
V embal : 240 t/m
NS : on l'avait estimé avec l'aide des distingués experts du forum à environ 200 à 210.

[dectot]

Merci Gerard pour cette reponse ,

mais ces constatations ne m explique pas le pourquoi de la chose.
Si je me hasarde a faire une comparaison avec une pompe centrifuge , sous une meme hauteur de refoulement ( meme situation que nos turbines : hauteur de chute invariable a quelques % pres ) plus la vitesse augmente plus le debit sera consequent , enfin jusque a un certain point ( cavitation et autres ?)
Meme chose pour une pompe volumetrique ( pistons,engrenages,etc ).

Alors quel est l explication de ce "mystere" qui doit etre bien logique .

Dans l attente...Merci.

[dectot]

Merci Gilles 21 pour cette reponse,

pour ma part , a 700 T/m limite emballement de la turbine , celle n aspire pas d air ( il y a un peu plus de 3,50 M au dessus des directrices ),pas de vortex et sortie aspirateur normale .
NS : pauvre de moi,je ne le connais pas

Cordialement.

[moulino51]

mais ces constatations ne m explique pas le pourquoi de la chose.
Si je me hasarde a faire une comparaison avec une pompe centrifuge , sous une meme hauteur de refoulement ( meme situation que nos turbines : hauteur de chute invariable a quelques % pres ) plus la vitesse augmente plus le debit sera consequent , enfin jusque a un certain point ( cavitation et autres ?)
Alors quel est l explication de ce "mystere" qui doit etre bien logique .

Oui Alain ton raisonnement pour la pompe tiens, puisque l'action est centrifuge.
(L'eau s'écoule du centre vers l'extérieur)

Pour une turbine, l'action n'est plus du tout centrifuge, mais "Centripète axiale", c'est la particularité des turbines Francis.
(L'eau s'écoule de l'extérieur vers le centre)

Donc dés qu'on n'oppose plus de résistance a l'arbre (emballement) cela qui a pour effet que plus la turbine tourne vite, moins elle avale d'eau.
(en fait elle s'auto-règule a environ 1,6 fois la vitesse nominale si son Ns n'est pas trop élevé.

Gilles et moi sommes pile poil a 1,6

Dans mon cas, la différence de débit n'est pas énorme (peut-être 10 % de moins) quand elle est laissée a l'emballement, mais je ne l'ai pas mesuré précisément.


Gé

[jpv]

bonsoir,
il suffit de reprendre le triangle des vitesses à l'entrée de la roue ( ce qui permet de définir la tangente du profil à l'entrée) pour se rendre compte qu'en évoluant vers l'emballement le tracé de la roue est de moins en moins correct ( d'où la baisse de rendement si on ne se situe pas à la vitesse correcte de rotation en fonctionnement "couplé") et que les pertes par chocs à l'entrée s'accroissent terriblement donc que le débit traversant la roue va baisser malgré une vitesse de rotation supérieure .

JPV