Turbines Fontaine

[jejekart]

Superbe réalisation, voila une vielle dame repartie pour des années

[dB-)]

Bonsoir,

merci !

voila une vielle dame repartie pour des années

Je l'espère mais il y a toujours une part d'inconnue avec la fonte grise : matériau très utilisé au XIXème, "facile" à produire et à mouler, qui résiste bien à l'oxydation, à la compression, aux vibrations, mais très peu élastique, qui résiste mal à la traction, et surtout donc les caractéristiques mécaniques sont très variables d'une époque à une autre, d'un fabricant à un autre, et même parfois d'une pièce à une autre chez le même fabriquant

Pour l'instant, ça tourne rond ! Mais j'attends encore quelques années (ou dizaines d'années) avant de triompher !

Bonne soirée

dB-)

[Vercingetorix]

Quel travail mais quel travail!
Et surtout merci pour le respect du travail des anciens, ce partage ainsi que la qualité des échanges que j'ai pu lire.
Actuellement, je suis sur plusieurs projets dans le but d'acquérir une ou plusieurs installations à l'état d'abandon/ruine de site hydroélectrique. Je suis allez voir un site avec les caractéristiques suivantes:
- actuellement environ 1m de chute
- débit variant de 1m3/s a 30m3/s (hors pique de crue)
- qui a une turbine de type Fontaine qui me semble être une Royer & Joly et qui dois faire 3m de diamètre avec vannes directrice réglable.
- l'ensemble vanne/directrice se trouve à 1.5m du niveau de l'eau amont dans la chambre d'eau (cela veux-t-il dire que la chute était plus importante avant?)

Questions:
-Je cherche les caractéristiques de ce type de turbine (poids, debit, puissance, tr/min) car j'ai rien trouvé sur le forum ni sur la toile.
-Comment fonctionne ou ce comporte ses turbines quand elles sont noyé? (diminution du rendement…)

Cordialement
M.B

[dB-)]

Bonjour,

il y a quelques documents qui permettent d'approcher la puissance et la vitesse d'une turbine axiale en page 6 de ce sujet.

Turbines fontaine.png

Ces turbines axiales couramment appelées "Fontaine" ont été construites sous diverses formes par quantités de constructeurs comme Baron, Bouvier, Burdin, Cadiat, Callon, Darblay Père et Fils, Girard, Jonval, Royer et Joly, Singrün, etc ...

Certaines sont du type à action et doivent être dénoyées, d'autres sont du type à réaction et peuvent tourner noyées, en fait le passage d'un type à l'autre est progressif et peut se déterminer en regardant la forme des augets de la roue :

- augets très évasés avec une surface de sortie très supérieure à la surface d'entrée, et parfois des évents pour l'injection d'air, voire même une pneumatisation, c'est plutôt une turbine à action, qui supportera moins bien de barboter dans l'eau

Roue axiale plutôt à action.png

- augets à peu près parallèles, avec une surface de sortie semblable à celle d'entrée, tendance vers la turbine à réaction, qui supporte mieux d'être immergée.

Très ancienne roue axiale plutôt à réaction.jpg

La plupart de ces turbines étaient implantées à l'origine avec la roue juste au dessus du niveau aval nominal (avec un espace de 5 ou 10 cm), et avec les années certaines se retrouvent trop hautes, d'autres barbotent ...

A part le système de vannage, qui est toujours plus ou moins délicat, je trouve que ce sont d'excellentes turbines, qui permettent d'exploiter des débits importants (jusqu'à près de 10 m3/s, comme c'est le cas de la turbine ci-dessous) sous de très faibles chutes, allant jusqu'à 70 cm seulement selon certain catalogues !

2017-12-14-10h56m49 plus de 5 m de diamètre.jpg

Bonne soirée

dB-)

[Vercingetorix]

Comment ne pas être sous le charme d'un tel ouvrage?
En voyant toute cette puissance, ce savoir faire, cette alchimie entre ingénierie hydraulique, mécanique et de génie civil à l'abandon, ça donne vraiment envie de la rénover…

Merci pour les précisions sur les augets.
Mais je me pose encore la question sur le site que j'ai visité car la turbine n'est pas juste en barbotage, la elle est sous au minimum 50cm d'eau et là je parle de la partie supérieur de la turbine au niveau des clapets de vannage. Et cette mesure s'est faite en période d'étiage! Donc soit cette turbine est faite pour fonctionner noyé ou alors la chute à perdu 50cm avec le temps. Peux être un rehaussement illégale d'un seuil en aval.

"dB-)", comment fais-tu pour nettoyer une turbine avec autant de "rouille"?
Quel est le jeux de fonctionnement entre la partie supérieur fixe (directrice) et la partie tournante (roue turbine)?

Voici ce que j'ai trouvé ce matin concernant mon questionnement sur le fonctionnement de la turbine dans les documents de ce forum. Ils dates de l'exposition universelle internationale de 1900:
""MM. ROYER et JOLY, d'Epinal, exposent une très belle turbine parallèle à axe vertical, d'une force de 85ch, sous la chute de 1.40m, construite pour un débit variable de 800 à 6000 l/s.
Comme elle doit tourner dans l'eau d'aval pendant les crues, les augets sont établis de façon à ce que l'eau les remplisse complétement; c'est donc une turbine à action limite entre la réaction et la libre déviation.
L'angle de sortie des directrices est de 25degrés; celui des aubes, de 22 degrés.
Le vannage, très ingénieux, est à clapets mécaniques du système Joly (ce nom vient de l'ingénieur inventeur de ce système).
Un volant à main, ou un régulateur automatique de vitesse, permet d'ouvrir ou de fermer les clapets les un après les autres, de façon à faire varier le débit à volonté.
Ce mécanisme n'a mi boulons ni vis; on peut enlever les clapets et les remettre en place sans le secours d'aucun outil. Il présente des avantages réels sur des systèmes de vannage généralement adoptés dans les turbines parallèles, l'admission se fait sur toutes la circonférence de la position des sabots de commande des clapets assure l'équilibre des efforts.
Ce vannage, breveté en 1880, avait déjà été appliqué à une turbine exposée en 1889, à Paris, par M.ROYER, fondateur de la maison.
Cette turbine attire surtout l'attention par les grandes variation qu'elle peut subir dans le débit sans que le rendement soit diminué d'une façon sensible; elle est d'une construction très soignée, comme, du reste, tous les moteurs exposés par cette maison.""

Bonne fin de week-end
M.B

[dB-)]

Bonsoir,

la elle est sous au minimum 50cm d'eau et là je parle de la partie supérieur de la turbine au niveau des clapets de vannage

50 cm au dessus des clapets, "ça commence à bien faire"

En plus de l'envasement habituel du bief de sortie, qui peut créer une poche d'eau, il y a probablement eu une rehausse du seuil aval, plus ou moins bien réglementée, ou sauvage (peu probable).

Le barbotage engendre une perte de rendement, essentiellement par frottement de l'extérieur de la roue dans l'eau. C'est difficile à quantifier mais cela reste modéré vu la faible vitesse de rotation, et je l'ai vérifié par l'expérience.

comment fais-tu pour nettoyer une turbine avec autant de "rouille"?

Cette ancienne turbine m'a été donnée il y a une dizaine d'années par l'entreprise RCE (encore merci !) et n'a pas encore été nettoyée à ce jour

Mais rien d'impossible, il faut "juste" y passer quelques heures de burineur pour enlever le plus gros puis terminer par un sablage.

Quel est le jeux de fonctionnement entre la partie supérieur fixe (directrice) et la partie tournante (roue turbine)?

Sur ces turbines était prévu à l'origine un réglage de la hauteur de la roue par un gros écrou placé au niveau du palier supérieur, en général je remonte la roue jusqu'au frottement puis je redescends un "chouïa"

Voici ce que j'ai trouvé ce matin concernant mon questionnement sur le fonctionnement de la turbine dans les documents de ce forum

Beaucoup de ces documents sont au format Acrobat mais en mode "pixels" et ne permettent pas de faire des recherches de texte. Je passe progressivement tous les miens avec un logiciel de reconnaissance optique de caractères (OCR) ce qui me permet de retrouver beaucoup plus rapidement les informations. Si j'ai un peu de temps un jour, je les re-basculerai sur le forum (40 Go de vieux grimoires !)

Le vannage, très ingénieux, est à clapets mécaniques du système Joly

En effet, ce système était très ingénieux, et j'en ai déjà parlé il y a quelques années sur le forum, je ne sais plus où. Photo ci-dessous sur une turbine Royer et Joly refaite il y a quelques années. Malgré son ingéniosité, le vannage se retrouvait souvent bloqué par des petits morceaux de bois, il fallait alors fermer la vanne de garde et descendre dans la chambre d'eau pour le débloquer !

2012-08-02-15h17m25 distributeur turbine axiale Royer et Joly.JPG

Bonne soirée

dB-)

[Vercingetorix]

Bonjour,
Ha oui en effet 40Go de vieux grimoires ça en fait de la lecture en prévision!

Concernant le système de vannage de la turbines Royer & Joly , oui je l'ai lu ton explication sur le forum mais je ne sais plus ou non plus... (j'ai lu et re/re/relu... trop de poste aussi depuis plus de 2ans )
Cependant, sur le site que j'ai visité ce n'est pas le même type de turbine. Je m'explique, celle sur la photo la commande des clapets se fait sur une demi couronne denté extérieur alors que celle que j'ai visité, la demi couronne est à l'intérieur

Vue d'ensemble de la turbine

Charmes - explo_1_88090_1_photo1_g.jpg

En gros plan sur les clapets

St%20Nicolas%20d'Acy%20-%20Turbine%20Royer%20&%20Joly%20-%2001.JPG

Pour ma part, et d'après mon expérience, je pense que la turbine avec la commande à l'intérieur (proche de l'arbre) offre une meilleur énergie cinétique donc un meilleur rendement car moins d'obstacle soit plus de puissance. Je me trompe?

Je me pose une question, sur cette turbine avec la commande à l'intérieur, entre la couronne de commande et l'arbre, il n'y a pas d'obturateur pour le passage de l'eau, s'est qu'elles ont été démonté ou il n'y en a pas à l''origine? (Pour info, la turbine que j'ai vu su site en n'avait pas non plus) Car ça fait beaucoup de passage d'eau donc pas mal de débit en moins au niveau de la turbine soit une perte de puissance!


M.B

[Vercingetorix]

Bonjour,
Je me suis toujours posé la question de savoir comment à l'époque il faisait pour transporter les turbines axial de 4m de diamètre...
Et bin j'ai trouvé ma réponse, un camion + deux troncs d'arbre + la turbine sur le flanc + une remarque et s'est parti pour des kilomètres!

Turbine LHB de 4m pendant le transport 1925.jpg

[Vercingetorix]

Pour mon problème de hauteur d'eau de 50 cm au dessus des clapets:

Je pense bien avoir trouvé, bon ok il y un envasement vraiment très important mais surtout il y a eu une rehausse des seuil aval réglementé ou pas j'ai rien trouvé sur le net à ce sujet.
En revanche, sur la carte officiel ou figure (dénivelé, moulin, bras, pont…) qui date de 1963 et qui est dressé et publié par l'institut de géographie national, et bien la réhausse de seuil n'y figure pas et le niveau qui figure sur ce plans est le bon soit une chute de 2.2m (si j'ai compris réussi à lire et comprendre le plans).

Connaissez-vous un endroit ou un moyen pour vérifier la légalité du rehaussement du seuil aval? et si ou de combien?

Merci
M.B

[dB-)]

Bonjour,

offre une meilleur énergie cinétique donc un meilleur rendement car moins d'obstacle soit plus de puissance

A étudier, je n'ai pas d'avis à priori et les vitesses d'eau sont de toutes façons assez faibles à cet endroit.

il n'y a pas d'obturateur pour le passage de l'eau

Si si si, ... la partie centrale de ces turbines est toujours obturée, soit par des plaques de fonte, soit par un plancher de bois chêne (que j'ai vu une fois recouvert de béton).

Merci pour la photo ! Bon, ça ne ressemble pas vraiment à une turbine hydraulique (où passe l'eau ?), mais ça montre bien les moyens de l'époque, et l'attelage me rappelle les triqueballes des forestiers que j'ai connus quand j'étais gosse !

il y a eu une rehausse des seuil aval

C'est ce que je suspectais un peu plus haut, problème déjà vu sur plusieurs sites avec des turbines axiales restés inutilisés quelques années. Faut-il chercher dans les archives ? Demander au propriétaire du seuil rehaussé ? A la DDT ? C'est une affaire d'appréciation personnelle en fonction du contexte ...

Bonne journée

dB-)