Généralités sur les turbines et calculs

[ericnoharet]

Re Bonjour,
Pour vos calculs, avec une meme puissance, plus la vitesse est basse plus le couple est important (Puissance = Couple x vitesse)(P=c.w avec watt n.m et rad/s)
Mais cela ne nous interresse pas vraiment !

Il semble que dans votre cas, la puissance maximale puisse etre 45+60+115 soit 220KW, et vous nous parlez de 70 à 100kw, y a queq chose qui cloche !


Je pense que bien avant la generatrice, il faut penser à ce qui produit l'energie, et c'est la turbine !
La generatrice ne fait que la convertir de mecanique à electrique.


Vu l'equipement, je pense que les francis sont trop petites, surement de la recup !
Et peut etre aussi pas à leur vitesse optimale de fonctionnement ! je dirais meme surement pas.

Mais pour 20 metres cubes cela va faire une trés belle roue kaplan ! a vue de nez 3.5 metres de diametre !

Pour dimentionner (la ou les turbines), il faudrait les debits classés

Salutations

Eric

[moulino51]

Bonsoir,

Vu la configuration, il serait très important d'analyser la composante giratoire en sortie des turbines, et si transmission par courroies : changer de poulies pour revenir dans des valeurs acceptables.

Le seul intérêt dans tout ça, est de faire fonctionner les turbines dans leurs meilleure plage de rendement, point.

Gérard

[Ticapix]

Bonsoir,

Suite à une réponse faite dernièrement sur un post où un intervenant mentionnait la composante giratoire pour évaluer la (bonne) vitesse de rotation d'une turbine, j'ai fait une petite recherche sur le forum
http://dbhsarl.eu/forum/search.php?keyw ... e&fid[0]=5
=> résultats 18 occurrences et je me suis rendu compte que cette composante giratoire semblait avoir beaucoup de vertus or ce n'est pas si simple que cela.

En effet si on prend un profil parfait avec un rendement optimal, il ne devrait ( théoriquement) ne plus y avoir de composante giratoire en sortie de roue mais plus qu'une composante de vitesse axiale que l'aspirateur va récupérer.

Dans les faits même si le flux d'eau sortait avec une vitesse giratoire nulle, le simple fait que le flux frotte contre le cône du moyeu => on assiste à une remise en vitesse.
Fort logiquement cette remise en vitesse sera d'autant plus importante d'une part que le vitesse est importante ou inadaptée et que le moyeu est gros.
L'idéal serait d'après un collègue que la roue tourne mais pas le cône du moyeu !

De part ses formes étudiées, l'aspirateur va fort bien récupérer l'énergie de vitesse axiale un peu moins bien l'énergie de vitesse giratoire.

Au final tout ça pour dire qu'il faut faire attention => une composante giratoire en sortie de roue peut avoir plusieurs significations
- Un mauvais profil de roue
- Une vitesse inadaptée
- un aspirateur mal calculé
- un cône de moyeu imposant. par ex la vlh avec son gros moyeu > 2 m parfois et son absence d'aspirateur induit une composante giratoire en sortie de roue qui s'observe parfaitement et pourtant elle tourne à la bonne vitesse ( au 1/10 de tours près!!)

Tout n'est pas si simple et c'est bien dommage !

TG

[chevalier-renault]

Bonjour

Merci de ces reponses:

une kaplan a certainement un meilleur rendement qu'une Francis sur une basse chutte mais ce que je cherche à comprendre c'est quel est la raison qui fait que l'on ne peux pas un alternateur utilies en eolien sur une turbine.

@Mr Perret

vous dites "Ce n'est pas parce que vous remplacerez un alternateur de 60 KW par un de 98 KW que vous produirez un KWh de plus. Ce sera probablement le contraire". cela merite une petite explication car je ne comprends pas pourquoi ?
en effect Si on prend la formule du couple P(en KW)= M(en Nm) X (n(Tr/Mn)/9549) pour mon exemple précédent 60KW (puissance de la génératrice) = M X (86 (vitesse de la turbine)/9549) cela donne un couple de 6666 Nm en sortie de turbine (sauf si je me trompe dans le calcul et qu'il faille prendre la vitesse de la génératrice 1500T/Mn). pourquoi ne peux elle pas faire tourner un alternateur de 98KW à 400T/mn qui a besoin d'un couple de 2700Nm ?


@eric
"Pour vos calculs, avec une meme puissance, plus la vitesse est basse plus le couple est important (Puissance = Couple x vitesse)(P=c.w avec watt n.m et rad/s)
Mais cela ne nous interresse pas vraiment !"

Si justement toute ma refexion est le couple de la turbine et de l'alternateur ou de la generatrice connectee.

Merci

[ericnoharet]

Bonjour,

Dans l'absolu, on peut tout faire ! vous pouvez mettre une grande roue sur l'arbre de la turbine et 1000 dynamo de velo cela fera pareil.

Vous oubliez le principal, dans tout vos calcul : la puissance est celle disponible sur l'arbre de la turbine !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Aprés vous pouvez faire ce que vous voulez, vous n'en aurez pas plus ni moins !!

Salutations
Eric

[djan]

avec 3 turbines et trois géné de toutes tailles. je pense qu'il y aurait davantage un travail à faire sur la commande des machines pour optimiser le tout... un bon automate programable bien réfléchit

d'autant plus que des francis sous 1.7 de chute, moi , cela ne me gène pas. si cela à été bien installé et en bon état.

[PERRET]

Bonjour,

puisque vous voulez parler de couple, c'est intéressant pour, par exemple, choisir le diamètre d'un arbre de transmission.
Mais ne pas publier que couple et vitesse sont liés par la formule :

P = T x n / 9550
avec
P : puissance en KW
T : couple en N.m
n : vitesse en tours/mn
et, dans notre bas monde, vous ne pouvez rien y changer.

Vous avez le débit qui est absorbée par la turbine, une hauteur de chute, un rendement, cela donne une puissance :
P = 9,81 x Q x h x R
avec
P : puissance en KW
Q : débit turbiné en m3/s
h : hauteur de chute
R : rendement de l'installation.

Pratiquement, le seul gain possible sur une installation en bon état est une augmentation de la hauteur de chute en :
Gardant le niveau amont le plus haut possible par une bonne automatisation de la turbine
Avoir un nettoyage de la grille efficace (dégrilleur automatique)
Éventuellement en nettoyant le bief aval ou le canal de fuite pour avoir un meilleur écoulement de l'eau.

Permet souvent de gagner quelques cm ou dm de chute. Surtout ne jamais employer le mot "curage" qui est désormais un mot tabou.

[djan]

relisez le post de M.Perret.: la vitesse ne dépend que de la chute
puissance de votre turbine et vitesse (au rendement maxi) de votre turbine vous donne votre couple; soit

mais en hydro, on ne manipule pas la donnée du couple de l'arbre turbine sauf lorsque en cas de réemploi de la turbine pour vérifier si l'arbre tiendra sous la nouvelle chute...

du coté de la géné, on se doute que le constructeur qui vend une géné de 200kw sous xxxtr/min a prévu un arbre qui passe le couple....

ce qui vous manque est la puissance exacte de vos turbines sous votre chute. cherchez vos docs constructeurs ou faites les tourner à vide, prenez des cotes de roues, etc, etc.

[djan]

Bonjour

Je persiste et signe pour dire que le plus gros défaut d'une kaplan est le fait que l'ogive tourne alors qu'elle ne devrait pas ( la forme en tronc de cone n'est qu'un paliatif) et le dome est immobile alors qu'il devrait être libre en rotation;

je ne fais pas de soucis, il suffira qu'un constructeur le fasse pour qu'ils copient tous la solution.

Djan

[chevalier-renault]

re bonjour

Merci pour vos reponses
Vous allez peux etre me trouver lourd ou ce que vous voudrez, mais je n'ai toujours pas compris pourquoi on ne peux pas mettre un alternateur eolien sur une turbine ?

@djan

"vous dites mais en hydro, on ne manipule pas la donnée du couple de l'arbre turbine sauf lorsque en cas de réemploi de la turbine pour vérifier si l'arbre tiendra sous la nouvelle chute...

du coté de la géné, on se doute que le constructeur qui vend une géné de 200kw sous xxxtr/min a prévu un arbre qui passe le couple...."

c'est quand meme le couple qui donne la force pour faire tourner ce que vous mettez au bout de votre arbre non ?

@ Eric

Justement ce qui m'interesse est la puissance sur l'arbre -> le couple

@ M perret

j'ai bien compris que la puissance p = 9.81 X Q X h X R et que P=T X n/9549 et c'est de la que vient ma question

en partant de la formulle et mon exemple précédent sauf si mon calcul est faux
P : 60KW (puissance de la génératrice) = T X (86 (vitesse de la turbine)/9549) cela donne un couple de 6666 Nm en sortie de turbine (sauf si je me trompe dans le calcul et qu'il faille prendre la vitesse de la génératrice 1500T/Mn).
d'ou ma question pourquoi ne peux elle pas faire tourner un alternateur de 98KW à 400T/mn qui a besoin d'un couple d'entree de 2770 Nm ou 1960 Nm pour un 77 KW comme decrit dans la doc ?