Forum de la petite hydroélectricité

moulino51 a écrit : ↑06 nov. 2019, 19:28 Bonsoir tous,

Système assez étrange ou on privilégierait la hauteur de chute par rapport a la vitesse d'injection.
Le gain sera probablement perdu par un écoulement assez "turbulent"

Mais bon : a voir


Gé

On ne perd rien en vitesse d'injection c'est pas une turbine qui tourne a 300 ou 700 trm mais une roue de 8 mètres de diamètre par 3.50 mètres qui tourne de 4 trm a 12 trm mais a 12 faut être tarer pour le faire donc la vitesse d'injection est un paramètre obsolète si on fait tourner cette roue entre 6 a 8 trm il ne faut pas oublier que les roue de ce type on été appeler roue vanne car l’eau pour passer est obligé de faite tourner la roue plus tu remplis les auget plus tu a de jus.

croqui de l'ensemble

Bonsoir,

avec un entonnoir de plus de 7 mètres d'entrée pour finir sur une vanne de 3.50 il y a ce qu'il faut pour produire sans problème

L'entonnoir pourrait mesurer 2 km de large, ça ne changerait rien !

roues a injecteurs vantelles ou persiennes

Sur les anciens plans ces persiennes envoyaient l'eau vers le bas et non vers le haut.

envoyer en hauteur et non pas a contre sans de rotation comme certains commence a le dire

Ah on parle de moi ! Je maintiens que c'est à contre sens, c'est évident et si besoin voir la construction du triangle des vitesses :

- disons en gros 2 m d'eau en amont, largeur 3.50 m, vous espérez 11.5 m3/s, soit une vitesse d'eau moyenne de 1.6 m/s
- une roue de 8 m de diamètre tournant à 4 tr/min (c'est déjà trop) a une vitesse tangentielle d'environ 1.6 m/s

En reportant ces valeurs sur votre croquis (*), la somme de la vitesse de l'eau par rapport au sol (bleu) et de la vitesse du sol par rapport au bout de pale (pointillé vert) donne la vitesse de l'eau par rapport à la pale (pointillé rouge) : l'eau frappe la pale perpendiculairement (ovale jaune) donc avec moult turbulences et bien à contre sens.

(*) vite fait et à main levée, je suis sur un chantier et je n'ai pas mon ordinateur


A pleine ouverture ça ira à peu près, mais à ouverture partielle le rendement sera très mauvais et c'est dommage car pour le même prix un injecteur bien conçu ou simplement copié sur les anciens aurait été efficace.

Enfin vous opposez les turbines et les roues, mais il n'y a aucune différence, dans les deux cas il faut "respecter" l'eau, ses déplacements par rapport aux pièces fixes et mobiles, ses caractéristiques, et rechercher en tout point et à tout moment un fonctionnement sans chocs, sans turbulences, avec des vitesses les plus faibles possibles.

Bonne soirée

dB-)

Bonjour,

Est-ce que trouver une solution pour retourner la pièce (face à l’arrière et vice versa) moyennant quelques modifications pourrait permettre de limiter la casse?

Bonne journée

Benoît

dB-) a écrit : ↑06 nov. 2019, 22:52 Bonsoir,

avec un entonnoir de plus de 7 mètres d'entrée pour finir sur une vanne de 3.50 il y a ce qu'il faut pour produire sans problème

L'entonnoir pourrait mesurer 2 km de large, ça ne changerait rien !

roues a injecteurs vantelles ou persiennes

Sur les anciens plans ces persiennes envoyaient l'eau vers le bas et non vers le haut.

envoyer en hauteur et non pas a contre sans de rotation comme certains commence a le dire

Ah on parle de moi ! Je maintiens que c'est à contre sens, c'est évident et si besoin voir la construction du triangle des vitesses :

- disons en gros 2 m d'eau en amont, largeur 3.50 m, débit 11.5 m3/s, soit une vitesse d'eau moyenne de 1.6 m/s
- une roue de 8 m de diamètre tournant à 4 tr/min (c'est déjà trop) a une vitesse tangentielle d'environ 1.6 m/s

En reportant ces valeurs sur votre croquis (*), la somme de la vitesse de l'eau par rapport au sol (bleu) et de la vitesse du sol par rapport au bout de pale (pointillé vert) donne la vitesse de l'eau par rapport à la pale (pointillé rouge) : l'eau frappe la pale perpendiculairement (ovale jaune) donc avec moult turbulences et bien à contre sens.

(*) vite fait et à main levée, je suis sur un chantier et je n'ai pas mon ordinateur


vitesses.png


A pleine ouverture ça ira à peu près, mais à ouverture partielle le rendement sera très mauvais et c'est dommage car pour le même prix un injecteur bien conçu ou simplement copié sur les anciens aurait été efficace.

Enfin vous opposez les turbines et les roues, mais il n'y a aucune différence entre elles : dans les deux cas il faut "respecter" l'eau, ses déplacements par rapport aux pièces fixes et mobiles, ses caractéristiques, et rechercher en tout point et à tout moment un fonctionnement sans chocs, sans turbulences, avec des vitesses les plus faibles possibles.

Bonne soirée

dB-)

Bonjour, DB si tu regarde ce super croquis que tu nous offre tu verras par toi-même que si on ouvre un peut plus on change les angles de ton triangle ! (le croquis que j’ai mis a été fait vantelles mis ouverture pour bien que tous comprenne le principe et non pas pour un fonctionnement optimal)

Donc en ouvrant plus on change l’angle d’entrée de l’eau sur les auges Donc ton triangle varis, on gagne en remplissage et vu que les vantelles ne sont pas fixe mais piloter, je ne vois pas ou tu perds de la puissance ci ce n’est sur une courte plage à la mise en route et même là ce n’est pas sur, il faut aussi penser pour les calculs que la roue tourne ! Et pas a 4 trm mais de 6 à 8 trm que ta flèche rouge ce couche et pousse donc dans le bon angle pour mieux remplir les auges et sans freiner la rotation bien au contraire puisqu’il y a un meilleur remplissage des auges!

Ensuite pour reprendre tes écris, tu affirme que d’avoir un entonnoir plus large que la valeur de la vanne ne change rien, c’est faut ! Regarde le principe d’une simple lance de pompier ou comment obtenir plus de pression, ou plus simplement pourquoi tu a plus de pression au bout de ton pistolet d’arrosage que sur un simple tuyau d’eau.

Pour les persiennes système plat comme les persiennes de volet, effectivement injection vers le bas elles sont monter sur des roues dont la hauteur de l’axe est proche de la hauteur d’eau amont, pour les vantelles système aile d’avion pour des roues de grand diamètre dont l’axe est positionné très haut par rapport aux eaux amont.

Enfin je n’oppose pas les turbines aux roues je dis que ce n’est pas comparable vue leur vitesse de rotation, leur besoin très différant pour un fonctionnement optimal et ce qui est un fait pour certaine ne l’est pas pour d’autre car comparer une turbine à une roue n’est pas sérieux ! posé donc une turbine sur une hauteur de chute inférieur a 1.50 mètre et vous verrez si ça produit ! Alors qu’une roue sur la même chute produit!

Les turbines ont d’énormes avantages par rapport aux roues certes ! Moins de matière première pour la fabrication, une vitesse de rotation importante donc une multiplication plus facile et moins onéreuse pour produire de l’électricité ou autre, moins gourmande en encombrement pour une puissance équivalente, peuvent facilement être intégré dans le bâti etc.

Mais elles ont aussi des inconvénients, plus de pièce mécanique en mouvement donc un entretien plus compliquer, elles demandent une hauteur de chute minimum plus importante qu’une roue, elles supportent moins bien les grosses variations de débit etc.
Ce n’est donc pas comparable ni opposable l’une a l’autre elles ont leurs place toutes les deux.

Bonjour,

je pars bosser, je répondrai ce soir ! (si pas trop fatigué ...)

Bonne journée

dB-)

Bonsoir,

si tu regarde ce super croquis que tu nous offre

Compliment ou ironie, mais ce croquis ne vient pas de moi mais du post précédent, j'y ai juste ajouté le triangle des vitesses.

si on ouvre un peut plus on change les angles de ton triangle

Ça va être difficile d'ouvrir plus !

le croquis que j’ai mis a été fait vantelles mis ouverture

Non, tel qu'il est c'est la pleine ouverture et tout mouvement d'un coté ou de l'autre ne fera que diminuer le débit

il faut aussi penser pour les calculs que la roue tourne !

C'est pour ça qu'on construit le triangle des vitesses, pour les roues comme pour les turbines

Et pas a 4 trm mais de 6 à 8 trm que ta flèche rouge ce couche et pousse donc dans le bon angle pour mieux remplir les auges

4 tr/min c'est déjà trop pour cette roue (voir posts précédents), et si on augmente la vitesse il va se passer le contraire de ce que vous indiquez : la flèche verte pleine s'allonge, la verte en pointillés aussi, et la résultante rouge tend vers la verticale : l'eau rebondit contre l'aube, reflue en arrière avec force turbulences, la roue s'engorge et se remplit donc moins.

tu affirme que d’avoir un entonnoir plus large que la valeur de la vanne ne change rien, c’est faut !

Et pourtant ...

Regarde le principe d’une simple lance de pompier ou comment obtenir plus de pression

Quand on commence à s'intéresser à l'hydraulique, rien n'est simple, même pas une lance de pompier dans laquelle on n'obtient en aucun cas plus de pression ! Au contraire, la pression diminue en allant vers la sortie, mais la vitesse augmente.

ou plus simplement pourquoi tu a plus de pression au bout de ton pistolet d’arrosage que sur un simple tuyau d’eau

Idem, il n'y a pas plus de pression à la sortie d'un pistolet d'arrosage, elle est même nulle, vous confondez avec la vitesse.

Enfin je n’oppose pas les turbines aux roues je dis que ce n’est pas comparable vue leur vitesse de rotation ... comparer une turbine à une roue n’est pas sérieux !

Et pourtant elles sont totalement comparables, l'eau est la même dans une roue et dans une turbine, ses propriétés ainsi que les lois de l'hydrodynamique sont exactement les mêmes et dans les deux cas il faut les respecter sous peine de fortes désillusions !

posé donc une turbine sur une hauteur de chute inférieur a 1.50 mètre et vous verrez si ça produit ! Alors qu’une roue sur la même chute produit!

Il n'y a absolument aucun problème technique pour calculer une turbine fonctionnant sous 1.50 m de chute, et les anciens catalogues mentionnent même des équipements en turbines axiales sur des chutes de 30 cm !

plus de pièce mécanique en mouvement

non

donc un entretien plus compliquer

non

elles demandent une hauteur de chute minimum plus importante qu’une roue

non

elles supportent moins bien les grosses variations de débit etc.

non


Je ne vais pas polémiquer plus, je n'ai pas le temps (je suis saturé de boulot !)

Vous faites réaliser une roue imposante et qui sera sûrement magnifique, et je vous en félicite , je trouve juste dommage que pour ce prix, que j'imagine conséquent, l'ensemble soit mal conçu (car une roue, ça se calcule ... comme une turbine ).

Bonne soirée

dB-)

Je rejoins totalement D.Beaune sur ces précisions, même si j'approuve tout autant que lui la restauration et le travail pharaonique que vous avez entrepris sur ce chantier. Félicitations à vous!

Par contre, effectivement au niveau hydraulique il faut déjà ne pas comparer un écoulement sous-pression (lance-incendie, tuyau d'arrosage, injecteur de turbine Pelleton...), avec la contraction d'une veine d'eau gravitaire, même si certains paramètres sont communs...

Dans le premier cas, la sortie de la canalisation présente une forme d'injecteur qui a pour but de transformer l'énergie de pression en une énergie cinétique. Il faut bien comprendre qu'à partir du moment où l'eau sort de la conduite, elle est à la pression atmosphérique! Son énergie ne sera caractérisée que par sa vitesse.

Dans le cas d'une contraction sur un seuil, "l'entonnoir" dont vous parlez, il ne se passera rien jusqu'à l'entrée du seuil, si ce n'est que du fait de la conservation du débit un ralentissement de l'eau en amont (grande section de passage par rapport à l'entrée du seuil) sera constatée, avec une éventuelle élévation s'il n'y a pas d'exutoire... En aval de la contraction, donc dans le canal, on va observer une accélération de la vitesse avec une baisse de niveau, en gardant en tout point la multiplication vitesse de l'eau par section de passage identique. Et comme c'est le canal qui va être limitant, la forme de l'amenée de l'eau avant celui-ci n'aura quasiment pas d'impact, d'où la remarque de D. Beaune sur une largeur de 2km.

Un autre point me chifonne :
Avec 8m de diamètre, à 4 tr/mn la vitesse périphérique de la route est de l'ordre de 1,65 m/s. Si j'en crois les estimations lues jusqu'ici ou la vidéo que vous avez postées, la vitesse de l'eau dans le canal semble crédible pour une valeur peut-être un peu supérieure à 1,5m/s, vanne grande ouverte. Cela veut dire que si vous voulez tourner plus vite que 1,65m/s, il faudrait que l'eau accélère dans la roue et donc, toujours selon la loi de la conservation du débit, que le niveau baisse dans celle-ci... c'est à dire qu'elle soit moins "remplie" que le niveau d'arrivée de l'eau. Donc en imaginant qu'elle produise encore une force dans cette configuration, on voit bien que l'intérêt serait bien plutôt d'accélérer l'eau avec des sorties vers le bas, plutôt que "remplir" la roue avec des sorties vers le haut.
Mais cela parait quand même vraiment curieux de vouloir donner à la roue une vitesse périphérique supérieure à celle de l'eau qui arrive, tout en pensant fournir un travail... Je serais vraiment curieux de constater cela si le projet va au bout, sans modification de cette vitesse de rotation prévisionnelle.

Je pense qu'il est encore temps de bien réfléchir à cette question et d'éventuellement modifier l'injecteur... J'ai dans l'idée que s'il était possible d'ouvrir vers le bas les paumelles moyennant peu de modifications, il serait possible d'améliorer les choses comme déjà suggéré par ailleurs.

Enfin, je n'ai pas complètement suivi le projet en terme de dimensionnement, mais j'avoue que la génératrice de 110 kw me parait quelque peu disproportionnée, avec tous les inconvénients qui vont avec notamment en terme de rendement au 1/3? 1/4? de la puissance dans le meilleur des cas...

L'idée n'est pas ici de critiquer dans le sens dire du mal pour se moquer de ceux qui font quelque chose, bien au contraire. Je pense que vous avez beaucoup de compétences pour beaucoup de choses. Mais au niveau hydraulique, les conseils de M. Beaune me paraissent très judicieux et ne vous sont donnés que pour vous aider et peut-être ainsi éviter certaines désillusions...

En tout cas quoiqu'il en soit, bon courage pour la fin de ce chantier titanesque dans tous les sens!

Bonsoir

Merci pour le croquis, c’est bine ce que j’imaginais ce système est je trouve une bonne idée et peut apporter un certain plus a ce type de roue.
Par contre je rejoint Mr Beaume et Rémy87 j’aurais plus penser à une ouverture vers le bas ce qui permettrais d’éviter énormément de turbulence a l’ouverture des Ventelles cela reviendrais a utiliser une vannes courbe.
Le gros avantage est que vous pourriez jouer sur l'inclinaison de la lame d’eau.
L’ideal Serais de pouvoir piloter chaque ventelles indépendamment, vous bénéficieriez alors d’un grand choix de réglages pour s’adapter au mieux.

Pour ce qui est du débit a l’entrée de la roue, je rejoint la aussi Mr Beaume. Dans tous les cas votre débit sera limité a la section de passage la plus étroite.
Le seul avantage d’avoir un entonnoir comme vous le dite, est de limiter la perte de charge mais en aucun cas cela augmentera le débit.
Pour plus de débit a hauteur de chute égal la seul solution est d'augmenter la section de passage

En tous cas c’est la première fois que j’entent Parler de roue a ventelles merci de me faire découvrir ce système.

Dans tous les cas c’est une superbe rénovation et je vous en félicite.

Hâte de voire la suite passionnante

Le plus simple pour limiter l'impact négatif de cette solution serait a ce stade du chantier, de retourner la vanne complète avec son cadre.
L'injection pourrait ainsi retrouver un flux sans trop de turbulences

Pour la géné de 110 kW, ça me semble bien moins urgent, il sera toujours temps de la remplacer et fonction de la puissance réelle de la roue.


Gé