Turbines Kaplan, semi Kaplan, hélice

[moulino51]

Pour ce qui est de notre calcul avec le logiciel :

Il tiens compte du Rdt:

Gilles a conservé le rendement a 0,85 et moi j'ai pris 0,90

Tu en pense quoi ?


Gé

[Ticapix]

Bonsoir,

Le calcul est bon, mais en fait le rendement n'intervient pas dans le calcul isolé du Ns.

Le rendement comme tu le sais, est lié au dessin ou profil de la pale, du profil mouillé ( angle distributeur), de sa réalisation, de l'état de surface, et de l'aspirateur.
Il y a d'ailleurs un chiffre intéressant à regarder sur hydroroues, c'est la vitesse de sortie ou plus globalement le % d'énergie à récupérer dans l'aspirateur.

On comprend ainsi mieux l’intérêt d'un aspirateur droit facile à réaliser et dépourvu de surprise dans sa réalisation pour obtenir une récupération optimale.
Il n'y a guère que les bulbes ou turbines horizontales qui peuvent ainsi se permettre d'utiliser des Ns > 800 sans risque de tout perdre dans l'aspirateur.

Dans mon exemple c'est une étude de turbine horizontale ( aspirateur horizontal incliné à 15°) que j'essaie de finaliser pour les sites de basses chutes avec des débit moyens à importants.
L'idée serait de ne pas dépasser 1000-1200 €/kw pour l'ensemble turbine + géné sur une chute de 1.8m 200 kw

Mais ce n'est pas facile.

Cdt

TG

[moulino51]

Merci Thierry pour tout ce temps passé a aider nos petits moulins



Gé

[djan]

petite précision Thierry

dans ton cas, tu a noyé le rendement dans ta donnée"puissance".

exemple au lieu de calculer le ns par, chute, puissance, vitesse.

on peut modifier la formule et calculer le Ns en passant par debit , chute, rendement, vitesse.

c'est pourquoi le ns change si vous ne prenez pas le meme rendement dans hydro roue. puisque la puissance baisse à débit équivalent...

d'autre part, la problématique hydro roue sur les diametres de roue est très interessante.
il est possible de connaitre le diametre d'une roue en fonction de son Ns. oui, si l'on s'arrete au niveau de l'avant projet.

car la formule du Diametre dans hydro roue est une formule statistique de plusieurs constructeur melangés...
voir également guide ESHA. abée cayère, lugaressi et massa.etc
c'est pourquoi, il est très risqué de rechercher les caractéristiques d'une roue dans hydro roue par ses cotes...

par contre ce qui est possible , c'est de collectionner les cotes de toutes les roues que l'on croise de tous les constucuteurs et de faire un tableau statistique pour chacun.
et ainsi, si on connait le constructeur de la roue, on peut retouver facilement la roue.
car chaque constructeur adopte ses propre proportions de roue (pour une roue de même Ns)...
difère légerement soit, mais difère véritablement d'un constructeru à l'autre..

[Ticapix]

Tout fait Djan tu as parfaitement raison et d'ailleurs je viens de l'intégrer dans mon petit tableur.

Tout a fait d'accord avec toi, hydroroues est un bon outil de dégrossissage , il permet en particulier d'avoir une idée globale d'une roue et donne une idée assez précise de certains paramètres comme par exemple le % d'énergie à récupérer dans l'aspirateur.

Cdt

TG

[CF21]

On rentre la formule dans excel et on devient un pro du Ns.
N = vitesse en tours par min
P = puissance nominale en CV (736 W)
H = hauteur de chute nominale

Bonjour,
Un truc que je n'ai pas bien compris en lisant Le Gouriérès, c'est où trouve-t-on la valeur de N (la vitesse en tours par minute) quand on veut calculer Ns ?

[PERRET]

Bonsoir,

Il ne faut pas se faire d'illusion, les turbines Kaplan Classiques que nous trouvons en petite hydraulique ont un ns de l'ordre de 700.
Certains groupes bulbes ou très grosses Kaplan peuvent fonctionner avec un ns de l'ordre de 1000, mais nous sommes là dans un autre domaine.
Pour les hélices tabler plutôt sur un ns de 600. Mais il y a toujours des exceptions.

Ce ns est calculé pour le point de fonctionnement optimum (rendement maximum) : (vitesse de rotation - débit turbiné).

Ce ns varie essentiellement en fonction de l'inclinaison des pales, qui conditionne le débit turbiné.
Les directrices ont essentiellement fonction de diriger de façon optimum l'eau attaquant les pales de façon à obtenir un rendement maximum pour le débit turbiné à un moment donné.
Autre fonction, essentielle, arrêter la turbine en les refermant complètement.

Par exemple, sur une turbine Kaplan SHM, prévue pour fonctionner avec un ns de 700, il est très facile, en inclinant plus les pales, de la faire fonctionner avec un ns de 900. Mais attention, là, problème de cavitation se traduisant par une irrégularité de la puissance fournie et des bruits sourds dans l'aspirateur. Et certainement une érosion des pales.
Vu des pales en tôle, d'une épaisseur 12 à 20 mm environ sur une roue de Ø 1,50 m, complètement percées par la cavitation après peu d'années de fonctionnement.

[moulino51]

On rentre la formule dans excel et on devient un pro du Ns.
N = vitesse en tours par min
P = puissance nominale en CV (736 W)
H = hauteur de chute nominale

Bonjour,
Un truc que je n'ai pas bien compris en lisant Le Gouriérès, c'est où trouve-t-on la valeur de N (la vitesse en tours par minute) quand on veut calculer Ns ?

Bonsoir CF21,

Dans le cas proposé par Ticapix, la vitesse est déjà connue, et dans la démonstration on en a déduit le Ns.

Maintenant avec ce Ns connu et connaissant les dimensions de la turbine, on en déduit son débit et sa vitesse sous une chute donnée, c'est la loi de similitude (la formule est sur le forum) qui permettra de connaitre le comportement de cette même turbine si elle est déplacée sur un site avec une chute différente.

Gé

[djan]

dans le gourieres
l'approche est la suivante. l'auteur veut tourner le plus vite possible au synchronisme.
ce qu'on veut tous....
si cela est impossible, on met un multi

l'auteur se place en tant que constructeur, il connait les ns max des profils de pales existants ( possedant encore de bons rendements) pour chaque type de turbine,
de la, il calcul la vitesse à l'arbre correspondante.
comme il est très peu probable que cela tombe pile sur une vit de synchro.
il baisse sa vitesse spécifique par itération jusqu'a la première vit de synchro.
ensuite, il lui reste a chercher le profil de roue correspondant
calculer la hauteur de cavitation etc

[djan]

dans son calcul
ticapix fait la même chose, sauf que le travail itératif à déjà été fait en amont.
et il sait qu'il se trouve dans une plage de Ns ou il est succeptible de posseder un profil ( avec un bon rendement) à 250tr