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Ticapix a écrit :
Il existe une relation vitesse de sortie de l'eau à l'injecteur et vitesse de la roue, plus la vitesse est élevée, plus la roue peut tourner vite et le diamètre diminuer
Il existe également une relation entre diamètre du jet et largeur de l'auget.
C'est pour cela que je citais l'effet Venturi : en rétrécissant le diamètre d'une canalisation, on peut toujours augmenter la vitesse du fluide (indépendamment de la hauteur, juste par conservation de la masse entre l'entrée et la sortie de la canalisation.)
Donc en fait, même si l'on tend vers un jet très rapide par une tuyère à diamètre de sortie très petit, cela ne sera pas assez rapide pour une Pelton tant qu'il n'y a pas derrière l'accélération due à la chute.
Et non, avec un ajutage conique convergent conique, il y a, dans notre bas monde, une limite infranchissable à la vitesse de sortie de l'eau. Dépend essentiellement de la charge (pression) au niveau de l'injecteur et d'un coefficient de débit qui dépend de l'angle au sommet de celui-ci.
Ce coefficient varie de 0,82 à 0,62 pour un angle au sommet variant de 0 (cylindrique) à 180° avec un maximum de 0,946 pour un angle de 12°environ.
Par exemple, sous un charge de 10 m au niveau de l'ajutage (si on considère nulle la perte de charge dans la conduite d'amenée - faux, en pratique, il y a toujours des pertes de charge) :
Vitesse de l'eau maxi possible = 0,946 x (2 x 9.81 x 10m)^0,5 = 13,25 m/s à la sortie immédiate de l'ajutage.
Cette vitesse est maximum pour un angle de 12 à 16°.
J'ajouterai pour CF21 qu'il n'y a qu'à s'imaginer la taille du jet nécessaire pour faire passer 1 m3/s sous 2 m pour comprendre pourquoi on n'utilise pas la pelton en basse chute
sachant que: V²= 2 gH
soit sous 2 m V² = 39.24 => V = 6.24 m/s
Il faudra donc avoir un jet de 1/6.24 = 0.16 m² => un injecteur de 45 cm de diamètre !
Merci de la dernière précision, j'ai l'impression que vous décrivez le facteur K chez Le Gouriérès dans l'équation de vitesse K(2gH)^1/2 qu'il donne dans son chapitre Pelton.
Mais c'est le principe de Venturi et sa limite que je ne comprends pas encore très bien... Je vais prendre un cas d'école pour exposer mon incompréhension.
Imaginons un débit constant de 1 m3/s se décomposant à l'entrée d'une conduite en une section de 0,5 m2 et une vitesse de 2 m/s (S1, V1).
Je réduis le diamètre de ma conduite en sortie pour obtenir S2 et V2, sachant que S1*V1 = S2*V2 (hors perte de charge et pour un fluide parfaitement incompressible).
Si je réduis S2 à 0,1 m2 par exemple, V2 doit monter à 10 m/s pour qu'il y ait conservation du débit. J'accélère 5 fois mon fluide.
Sans même imaginer une turbine pour le moment, et sur une hauteur de chute nulle, est-ce tout simplement possible de concevoir ce dispositif, partir avec une vitesse de 2 m/s sur 0,5 m2 et arriver à 10 m/s sur 0,1 m2 ? Et plus généralement, quelles équations simplifiées permettent de calculer la limite de S2 ? (= à matériaux courants en conduite forcée, comment on calcule le facteur maximum de réduction de la section, pour une certaine charge et une certaine longueur de la conduite).
Je perçois bien que l'on ne peut tendre vers une vitesse infinie, mais n'ayant aucune connaissance pratique (et très peu de théorique) des conduites forcées, je ne sais pas du tout comment obtenir une estimation réaliste de la réduction S1/S2.
PERRET a écrit : il y a, dans notre bas monde, une limite infranchissable à la vitesse de sortie de l'eau. Dépend essentiellement de la charge (pression) au niveau de l'injecteur et d'un coefficient de débit qui dépend de l'angle au sommet de celui-ci.
Comment imaginer augmenter la vitesse sans pression ?
a cf 21
dans l'ordre, 'équation de continuité que tu cites n'est valable que dans la limite v egale racine de 2 gh
en regime sans perte
d'abord , tu calcules v via h ( ou l'eau rentre dans ta conduite) ou sous la vanne etc.
puis Q admissible via ta section,
c'est dans cette ordre....que tu dois faire. et pas l'inverse, q puis v....
voila
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"En France, on a pas de pétrole, mais on a des idées, mais surtout, on a du plutonium, pauvre de nous"
merci pour le lien, j'utilise cette feuille de calcul depuis des années (voir plus haut), et je ne savais plus où je l'avais trouvée sur le Net :?
J'ai aussi réalisé ma propre feuille de calcul, plus simple et basée sur la formule de Haaland (au lieu de Coolbrook) :
Conduites par Haaland.xls
Un peu plus rapide à utiliser, et les résultats sont identiques à quelques % près.
dB-)
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