Aspirateur

[HGT]

Bonsoir,
Réponse à db
je possède 5 turbines de type banki,
1) une de 175 l/s sous 50 m de chute 65 KW marque CINK pas de soupape mais un robinet tout ou rien à la place de la soupape et une prise d'air en travers de l'arbre sans réglage possible. Si on ferme le robinet on perd quelques KW entre 5 et 10 kw mais on perdrait plus si on pouvait fermer la prise d'air de l'arbre donc aucun problème de réglage et de maintenance.
2) une de 600 l/s sous 50 m de chute 230 KW marque CINK idem que ci dessus et sur le même site.
3) une de 2000 l/s sous 5.8 m de chute marque cink pas de soupape mais 3 robinets à la place des soupapes plus la prise d'air dans l'arbre ici 2 robinets ouvert plus celle de l'arbre sont suffisante .
4) une de 4000 l/s sous 5.8 m de chute marque CINK idem ci dessus.
5) une 2 x 150 l/s sous 5 m de chute 9 KW de marque WILLOT avec soupape à ressort sur cette turbine la soupape est fermée entièrement si on l'ouvre on perd 2 à 3 kw à plein régime.
Aucune connaissance sous 2 mètres.Aucun problème de réglage ou de maintenance.Satisfais pleinement de ces turbines banki surtout des CINK qui ont un seul jet qui se réduit en épaisseur , c'est pour cela que je recherche le principe de CINK et non d'ossberger qui ont 2 jets.
En conclusion mise à part les turbines peltons pour moi je désire uniquement des cross flows et , j'ai une Fancis 2 x 300 l/s sous 8 m de chute que je désire remplacer par une Banki.
Les Bankis , simplicité, courbe de rendement, pas de problème avec les feuilles, pas de force latérale, 2 points de graissages seulement, aucun risque de pollution avec les graisses, robuste etc.Vous pouvez m'appeler ( 06 80 14 45 54 ) je vous dirais tout le bien que j'en pense des bankis pour nos petites centrales .

[HGT]

En dessous de 4 mètres de chute les VLH sont de très bon produit.

[Ticapix]

Pour HGT;
En ce qui concerne tes machines basses chute, à quelle distance du niveau aval se trouve la partie inférieure du rotor ?

Je suppose que pour les chutes plus importantes le rotor est au moins à 1 m du niveau aval ? Donc si je comprends bien même sans le rotor qui "trempe", le fait d'injecter de l'air améliore le rendement ?

D'après ton expérience cette amélioration vient du fait que la roue reste bien dénoyée ou alors d'un autre facteur ?

Enfin je pensais que l'intérêt de la Banki résidait dans sa possibilité de réglage 1/3-2/3, tu as l'air de dire que cela n'est pas forcément intéressant, peux-tu développer ton expérience.

Cordialement

TG

[Pelton73]

Bonjour à tous,

J'ai en mémoire une histoire "d'aspirateur pour turbine Pelton"...

Pour des raisons de mauvais terrain (relief et/ou instabilité), le bâtiment abritant la turbine ne pouvait être construit au plus près du niveau de restitution ; il a été édifié sur une hauteur.
Pour ne pas perdre trop de dénivelé (de l'ordre de 10 à 15m je crois), un "aspirateur" a été installé. En utilisant le denivelé perdu, il permet de créer une dépression dans la chambre d'eau de la turbine ; augmentant ainsi la pression à l'injection, donc la vitesse de l'eau frappant les augets.
A ma connaissance, il n'y a pas de soupape d'entrée d'air ; probablement par ce que la hauteur de chute de "l'aspirateur" (>=10m) rend impossible le noyage de la chambre d'eau, limité par la pression atmosphérique.
Le rendement de la turbine à puissance nominale est proche de celui de la même installation utilisant tout le dénivelé, en revanche à débit faible le rendement n'est pas terrible.

Ayant entend cette histoire d'un gardien de centrale il y a longtemps, je ne me rappelle plus tous les détails de cette installation...

@+

[FABIEN 81]

Bonjour,
Sur une Banki théoriquement l’aspirateur récupère plus de 3/4 de la hauteur de chute sous la turbine, limité a 3 ou 4m grand max.
J'ai trouvé une doc pour la turbine Cink:
http://www.hydro-power.purespace.de/srw ... _info.html
Pour l'aspirateur sur une Pelton excellente idée pour les moyennes chutes :
Je pensais que personne n'avait réussi ou essayé vu le faible débit, le réglage doit être complexe.
Vous dites que sur cette installation il y avait 10m de dépression, cela devait entrainer la formation d'un tourbillon de bulles dues a la cavitation dans l’aspirateur, a faible débit, l'eau devait se vaporiser avant de toucher les augets de la turbine d’où le mauvais rendement .Il devait donc y avoir énormément d'usure. (Maintenant il existe des appareils de nettoyage un peu sur ce principe).
Si le principe de l'aspirateur fonctionne bien sur la turbine Pelton, sur nos petites centrales on ne devrait plus jamais installer des turbines Francis, mauvais rendement a faible débit, colmatage par les feuilles...
Cordialement Fabien

[HGT]

D'après mon expérience je suis sûr que c'est la récupération de l'aspiration et non l'augmentation de rendement qui est la raison du surplus de la production.Il faut savoir que sur une banki c'est une colonne d'eau qui traverse la roue, et donc fournit de la puissance en rentrant et en sortant, la sortie étant facilitée par l'aspiration de l'échappement, de plus la roue est auto-nettoyante par le principe de la traversée du flux d'eau.Je vois que Fabien 81 est également convaincu par les turbines banki dont il va devenir l'heureux propriétaire du site que j'ai cité hier, où il y a deux turbines CINK ( 2 et 4 m3/s sous 5.8 m de chute nette).Sur les OSSBERGE et autres, il y a deux directrices qui divisent le jet en quatre , sur les CINK le jet n'est pas divisé ( un peu le principe de la pelton ) le jet est de forme rectangulaire à plein régime et, devient plat à faible débit, en ce moment je fonctionne avec ma turbine de 600l avec seulement 130 l/s et me produit 35 kw donc un rendement de 60% pour une alimentation de 22% trouvez mieux! De plus une régulation simple pour la CINK et pour l'OSSBERGER double avec un choix du premier ou second compartiment .

[HGT]

Au sujet des aspirations avec un µ de 100 % au delà de 9.81 mètres ( le fameux g= 9.81 ) il n'y a plus d'aspiration possible donc il faut avoir au maximum 7 m d'aspiration, mais se limiter à 5 m est le mieux donc je ne comprends pas une aspiration de plus de 10 m pour une pelton qui en plus lorsque le jet a fourni sa puissance, l'écoulement de l'eau est libre, je ne vois où peut être l'efficacité de l'aspiration.

[Pelton73]

Au sujet des aspirations avec un µ de 100 % au delà de 9.81 mètres ( le fameux g= 9.81 ) il n'y a plus d'aspiration possible donc il faut avoir au maximum 7 m d'aspiration, mais se limiter à 5 m est le mieux donc je ne comprends pas une aspiration de plus de 10 m pour une pelton qui en plus lorsque le jet a fourni sa puissance, l'écoulement de l'eau est libre, je ne vois où peut être l'efficacité de l'aspiration.

Je n'ai plus en mémoire tous les détails de l'installation citée... 10m était peut être exagéré ?
Quoi qu'il en soit, un aspirateur en sortie de turbine Pelton va créer une dépression dans la chambre d'eau ; c'est cette dépression qui va jouer sur la turbine, utilisant "la poussée au vide".
La vitesse de l'eau à l'injecteur est fonction de la hauteur de chute [racince de (2xHxG)], comme chacun le sait. Mais elle est également fonction de la pression atmosphérique, variable dont on ne tient généralement pas compte car les pressions atmosphériques en entrée (prise d'eau) et sortie (restitution) sont généralement identiques (sauf dans les très hautes chutes, due par exemple à la raréfaction de l'air en altitude et aux phénomènes météorologiques localisés).
Dans le cas d'un aspirateur à turbine Pelon, la pression atmosphérique à la prise d'eau est la pression ambiante (environ 1 bar) ; en revanche dans la chambre d'eau la pression atmosphériques est très faible (0,2 bar environ). La différence des pressions atmosphériques vient s'ajouter à la pression exercée par la colonne d'eau, et engendre une augmentation de la vitesse de l'eau à l'injecteur, donc la puissance hydraulique exercée sur les augets.

@+

[Ticapix]

D'après mon expérience je suis sûr que c'est la récupération de l'aspiration et non l'augmentation de rendement qui est la raison du surplus de la production.Il faut savoir que sur une banki c'est une colonne d'eau qui traverse la roue, et donc fournit de la puissance en rentrant et en sortant, la sortie étant facilitée par l'aspiration de l'échappement .

Ce qui me perturbe, c'est que si sur une turbine classique ( Kaplan ou Francis), on laisse entrer ( malencontreusement) de l'air dans l'aspirateur, la puissance s'effondre !
Par exemple sur une Francis on injecte parfois de l'air dans l'aspirateur juste sous la roue pour "casser " des phénomènes de torche qui entrainent des vibrations néfastes => dans tous les cas cela entraine une diminution de la puissance. Et pour une crossflow cela serait le contraire ?

Dans un aspirateur, c'est la vitesse ( énergie cinétique) à la sortie de la roue qui est transformée en énergie de pression (négative). Le principe étant de faire passer un même volume d'eau avec une vitesse initiale de X m/s dans un conduit qui s'évase progressivement ( pas trop vite sinon on casse le processus). Ainsi en avançant dans ce tube qui s'élargit, la colonne d'eau va ralentir, un vide partiel va se créer ( à condition qu'il n'y ait pas d'entrée d'air) et la vitesse de l'eau va ralentir dans l'aspirateur pour finalement sortir avec une vitesse finale inf. ou égale à 1m/s. Dans ce cas, c'est bien le vide ainsi créé ( interne à la colonne), qui va " attirer" l'eau à la sortie de la roue car il n'y aura pas rupture de continuité dans la colonne d'eau. Mais dans le cas d'une poche d'air interposée, comment imaginer que cet air élastique, compressible, dilatable...., puisse "attirer" l'eau sus-jacente ? Il permet selon ma compréhension du phénomène, tout au plus la bonne évacuation de l'eau ce qui est néanmoins primordial pour ce type de turbine implantée en basse chute.

Par ailleurs tout à fait d'accord, elle est beaucoup moins sensible aux feuilles qu'une petite Francis

Pour ne pas perdre trop de dénivelé (de l'ordre de 10 à 15m je crois), un "aspirateur" a été installé. En utilisant le denivelé perdu, il permet de créer une dépression dans la chambre d'eau de la turbine ; augmentant ainsi la pression à l'injection, donc la vitesse de l'eau frappant les augets.

Comment imaginer qu'une dépression de quelques mbars avec une vitesse d'écoulement dans un aspirateur qui se situe entre 1 et 2 m/s puisse augmenter la vitesse de l'eau provenant d'une conduite forcée où elle circule à plus de 4m/s.
De plus dans une Pelton bien faite la vitesse de l'eau après avoir frappé l'auget est quasi nulle, il faudrait donc la remettre en vitesse pour obtenir une dépression..... Je ne crois pas pas un instant que cela ait pu améliorer le fonctionnement de cette Pelton, sauf à installer une seconde turbine sur les 10 m de perdus.

[Admin]

Bonjour,

je crois qu'il y a mélange de plusieurs paramètres :

a) Une crossflow ou une Pelton ne doit pas fonctionner inondée : d'où une sortie à l'air libre, ou injection partielle d'air si la sortie est carénée

b) Les turbines hélice, Kaplan, Francis doivent être inondées : on évite l'air , sauf si cela peut remédier à un problème ponctuel de cavitation

c) Quelle que soit la turbine, un aspirateur en sortie récupère la hauteur de chute d'une turbine placée au dessus du niveau aval : rôle assuré par une portion de conduite étanche, de forme cylindrique (section constante), descendante, qui plonge dans l'eau en sortie, et qui crée une dépression en sortie de turbine

d) L'aspirateur récupère aussi l'énergie cinétique de l'eau qui tourne et a un mouvement hélicoïdal, cela uniquement après une turbine à sortie axiale (hélice, Kaplan ou Francis) : rôle assuré par un aspirateur qui peut être horizontal, ou même remonter dans le cas d'une turbine en siphon, mais conique et de section croissante : l'eau ayant un mouvement hélicoïdal "se plaque" aux parois, et ralentit avec la section qui augmente. Une dépression se crée au centre de l'aspirateur, transmise en sortie de turbine. C'est uniquement dans le cas d'une turbine immergée et à sortie axiale qu'on a une sortie d'eau circulaire, de faible section, avec de l'eau qui sort "proprement" et selon un mouvement hélicoïdal encore exploitable.

e) un aspirateur peut combiner les points c) et d)

f) Une Pelton ou Crosflow n'a pas en sortie ce mouvement hélicoïdal de l'eau, il y a moins d'énergie cinétique récupérable : moins d'énergie globale d'une part, et d'autre part l'eau quitte la turbine un peu dans tous les sens, par une évacuation de forme non circulaire. Cette énergie résiduelle est présente sous forme de tourbillons complexes et aléatoires, et non pas sous forme d'un mouvement relativement homogène et tournant.

g) Qu'une dépression soit transmise en sortie de turbine par l'air ou par l'eau, peu importe

h) si on diminue la pression en sortie de turbine (quelle qu'elle soit), on augmente la différence de pression entre son entrée et sa sortie, et donc la chute apparente, donc la puissance disponible.

Mais tout ça n'est qu'intuition ... Bon W.E. !

Cordialement

dB-)