Généralités sur les turbines et calculs

[mik29bzh]

Je regarderai ça demain...
Merci et bonne soirée!!

MiK

[KW12]

Re,

Personne ne connait ce genre de poulies partageables en 2 morceaux?

[CF21]

Débit turbinale est si je ne me trompe le débit moyen - débit de réserve.

Bonjour

Le débit turbinable a pour limite le débit maximum de la rivière qui peut passer dans le bief amenant à la chambre d'eau. A supposer que tu repars d'un site existant avec la contrainte du génie civil en place, c'est lui qui va imposer sa condition aux limites de ton calcul.

Si la rivière a (par exemple) 15 m3/s de débit moyen au mois le plus pluvieux, cela ne veut pas dire que le bief peut avaler 15 m3/s. En général, ce n'est pas le cas, le bief est dimensionné au-dessus du module mais passé un certain niveau d'eau, le surcroît passe dans le déversoir ou en surverse du seuil. Pour faire son estimation, tu dois donc définir le débit maximum du bief qui sera la borne supérieure (voir les remarques de Ticapix, prendre largeur par hauteur en entrée de chambre d'eau et multiplier par 1 m/s maxi). La borne inférieure est le débit réservé du point de vue réglementaire et le débit d'armement de la turbine (= le plus petit débit où elle produit encore) du point de vue technique.

Donc par exemple, tu peux avoir une rivière dont les débits journaliers moyens classés (365 valeurs en colonne à valeur décroissante sur ton tableur) vont de 0,1 à 70 m3/s, mais en réalité tu vas produire seulement dans la tranche 0,5-5 m3/s, tout ce qui est en-dessous de 0,5 m3/s ou au-dessus de 5 m3/s ne sera pas turbiné.

Un "truc" que je lisais dans d'anciennes études BE, quand on veut juste dégrossir pour se faire une idée rapide du débit max qu'on va turbiner dans une rivière (hors régime nival ou autre hydrologie particulière), c'est de regarder le Q60 (dans le débit journalier classé décroissant, la valeur au jour 60, exemple ci-dessous sur un calcul réel). Vouloir turbiner les hauts débits (Q1-Q60), c'est s'obliger à mettre des grosses machines qui travailleront peu de temps à leur rendement optimal (surtout en basse chute au fil de l'eau où les grands débits signifient souvent des petits chutes à cause de la remontée aval), donc c'est rarement économique (temps d'amortissement beaucoup trop long)

DebitJournaliersClasses.jpg

[From]

Bonjour

Concernant l'estimation du débit turbinable, j'aurais du préciser que ça dépend beaucoup de la rivière elle même :
s'il s'agit d'une rivière de plaine sans équipement en amont ( cas de celle où se situe mon moulin ) dont le régime dépend essentiellement des précipitations sur le bassin versant les valeurs standards sont parfaitement révélatrices de ce qui se passe dans le bief.
En revanche, sur une rivière sous l'influence de multiples affluents, qui dépend de la neige, ou d'un barrage edf qui relargue, ou d'un exutoire de lac, etc... il n'y a pas d'alternative à regarder les valeurs au jour le jour. En plus avec Excel, c'est vraiment pas compliqué de manipuler les données.

donc avoir une idée du "fonctionnement" de la rivière avant de faire confiance aux valeurs caractéristiques, qui ne le sont pas forcément.

[dB-)]

Bonjour,

techniquement une poulie à gorges est réalisable en deux moitiés, par exemple avec deux demi poulies venues de fonderie, dressage des deux faces en vis à vis, assemblage des deux moitiés et usinage de l'ensemble.

Mais ce n'est pas ce qu'il y a de plus courant, j'en ai vu une en 4 gorges SPB et diamètre environ 600, mais je ne sais plus où ... Une fabrication sur mesure risque d'être très coûteuse.

Autres solutions probablement moins coûteuses :

- ne modifier que la petite poulie génératrice, et changer les courroies
- idem, sauf garder les courroies et déplacer la génératrice
- raccourcir l'arbre de la turbine, placer un palier intermédiaire, et mettre la grande poulie à l'extérieur
(elle peut ainsi être changée facilement, ainsi que les courroies)

dB-)

[KW12]

Bonjour dB,

Merci pour vos suggestions la dernière est difficile à faire et impose de refaire un nouvel axe de la turbine, il y a une butée à bille à l'extrémité voir photo.
Je n'arrive pas à trouver sur internet ces fameuses poulies.
Comme vous le dites il doit falloir la faire fabriquer et là hors de prix!
En plus je pense que si je modifie ma vitesse turbine il va falloir que je change le réducteur de vitesse du servo moteur qui commande le vannage.
Vu que la turbine avalera plus vite il faudra ouvrir moins le cercle de vannage (moins de course), sa risque de pomper la régulation deviendra très sensible.
Une bonne régulation suppose un organe de réglage bien adapté.
Une question?
les poulies à gorges s'usent t'elles? elles ont 35000 Heures de marche.
Les trois courroies ne tendent pas pareil malgré qu'elles soient vendus soit disant appariées.
Je me demande si les gorges ne s'usent pas différemment?
La photo est prise turbine en marche on voit très bien cette différence de tension.
en plus en faisant tourner la poulie à la main on voit différentes tensions en fonction de la position.
Comme si les gorges étaient usées différemment sur le pourtour de la poulie.
Merci d'éclairer ma lanterne.

Bonne journée.
Cordialement.
KW12.

[dB-)]

Bonjour,

pour la dernière idée, il n'est peut être pas nécessaire de refaire un arbre de turbine : normalement l'arbre existant est en étiré bien calibré, il doit être possible de le tronçonner à la disqueuse de 230 (émotion) et de remplacer le palier et la butée à billes à droite de votre photo par un seul palier, par exemple avec un roulement rotulé à double rangée de rouleaux obliques prévu pour charge combinée axiale/radiale et montage sur l'arbre par bague de serrage. Bon, c'est un peu de travail et de dépenses ...

Vous n'allez pas modifier beaucoup la vitesse de la turbine, il doit être possible de laisser la commande de vannage telle qu'elle est, ou de modifier si besoin un poil la durée des impulsions de commande du distributeur. Il est vrai que parfois, la vitesse de réaction du mécanisme de vannage "tombe mal", et la régulation part en yoyo ...

Oui les poulies à gorges s'usent, et il existe des gabarits, sortes de peignes aux formats trapézoïdaux A, B, C, .. pour vérifier que l'usure est acceptable : on place le peigne sur les gorges, avec une lumière en arrière plan, et on voit nettement les creux autour de la dent du peigne. L'usure déforme le profil, ce qui provoque du bruit, du patinage, et une usure plus rapide des courroies, ...

Usure poulie.png

Je ne pense pas que les fabricants appairent encore les courroies : les tolérances de fabrication sont aujourd'hui assez serrées, il faut juste veiller à acheter des courroies de bonne marque et à les commander en même temps.

Sur la photo, le brin mou semble être celui du haut, la turbine tournerait donc "à droite" vue depuis la butée à bille, et il est normal que les différents brins mous n'aient pas la même trajectoire.

Les courroies semblent être des "anciennes" courroies profil B, vous auriez intérêt lors du prochain remplacement à utiliser plutôt des courroies SPB ou XPB, plus souples (meilleur rendement), crantées (mieux refroidies), plus résistantes, et avec une meilleure longévité, que du bonheur !

dB-)

[KW12]

Re,

Merci dB pour vos précieux conseils.
Concernant la vitesse de la turbine si je veux être conforme aux calculs faits sur le forum avec le logiciel du regretté Albert Mendret, il me faut tourner à 1100 tours presque le double de ce que je tourne actuellement!
je pense que sa remet beaucoup de chose en cause, et est ce que je vais réellement gagner du rendement? sachant que je tournerai à 1/3 ou maxi à 1/2 de la puissance nominale de la turbine?
Or une Francis, et surtout au NS que j'ai à un rendement déplorable dans ces plages.
Ok pour l'usure des poulies, entièrement d'accord concernant la qualité des courroies sa change beaucoup avec les fabricants.
Au début j'employai des texrope et c'était parfait.
Entre temps vu la difficulté pour en trouver un vendeur qui ne connaissait rien ma vendu une autre marque en me disant c'est pareil! résultat durée deux fois moins patinage etc.
J'ai remis des texrope, mais si les poulies sont usées.
L'été lors du changement de courroies j'ai bien dégraissé les gorges comme il y avait un peu de dur j'ai gratté un peu avec de la toile émeri fine j'ai peut être eu tort?
Cet été il va falloir regarder cela.
Si seulement je savais à qu'elle sauce je vais être mangé avec ces effacements j'aurai davantage de gout pour remettre tout ça d'équerre voir de changer la turbine.

Bonne soirée.
KW12.

[ericnoharet]

Bonjour,

Pour la photo et les brins mous (en haut) qui n'ont pas la même forme, c'est tout à fait normal.

On ne trouve plus de courroies appairées, par contre il y a des gammes de courroie à tolérance réduite prévues pour être montées ensemble.

Eric

[moulino51]

Il serait sans doute bon de faire rectifier les gorges chez un tourneur.



Gé