Généralités sur les turbines et calculs

[djan]

28% d'un coup, cela s'arrose.
félicitation au propriétaire, et à la vielle dame venue d'amérique...il y a plus de 100ans ...

[dB-)]

Bonjour,

le prix du café change vite ces temps-ci !

Je suis très satisfait que le changement de poulie suggéré le 7 février apporte de précieux kW !

Il serait peut être possible de grappiller encore un peu de puissance en réalisant des essais sur place, mais c'est un peu lourd !

• - 1ère solution : insérer provisoirement un variateur regénératif 4 quadrants entre génératrice et secteur, faire varier la vitesse de la génératrice en ajustant la consigne de freinage, trouver ainsi la vitesse de fonctionnement optimale de la turbine, et choisir la poulie ad hoc . J'envisage entre 1000 autres projets inachevés une solution portable, pour entamer une croisade de moulin en moulin, débusquer les meilleurs points de fonctionnement, et bouter hors des bajoyers les mauvais rendements à coups de mesures dans le fondement.
  
  - 2ème solution : placer provisoirement en bout d'arbre de turbine ou de génératrice une pompe hydraulique de minipelle (avec bras de réaction bien sûr), reliée par deux flexibles à un limiteur de pression et une bâche de refroidissement : en quelques minutes, il serait là aussi possible de déterminer le point de fonctionnement à puissance maximale, par simple lecture de la pression hydraulique et de la vitesse. Même pèlerinage en vue ...
  
  - 3ème solution : une portion de corde ou de courroie, enroulée en cabestan autour de la poulie turbine, avec deux pesons aux extrémités, un capteur de vitesse, et une solution de refroidissement (filet d'eau, air comprimé et venturi, etc ...) . Avec du matériel numérique relié à une petite centrale d'acquisition, on pourrait obtenir rapidement quantité d'informations sur la turbine : couple à l'arrêt, à différentes vitesses, moment d'inertie, point de puissance maximale, etc ... Autre projet en vue,ça ne manque pas ...

En tous cas chapeau pour votre travail, et merci à tous les contributeurs du forum !

dB-)

[tactic]

Oui c'est une bonne idée car nous ne sommes pas certains d'avoir atteint la vitesse optimale.
En tout cas merci à tous les contributeurs.
Maintenat je pars à la pêche aux litres d'eau !

[tactic]

J'ai oublié de préciser, ensemble super silencieux, pas un seul bruit désagréable..... super moment

[ericnoharet]

Super, felicitations !

L'objectif 12Kw et atteint

J'ai eu la meme idée que Didier pour les essais de vitesse, je suis en train de reunir le materiel pour faire un systeme de mesure "mobile" pour essayer une generatrice à des vitesse differentes. La puissance visée monte à 400Kw. je ne suis pas parti sur un variateur quatre quadrants mais sur un "variateur" en freinage sur resistances. Mais cela peut encore changer, car je suis sur du materiel de recuperation. (en grande partie)

J'ai en effet constaté que entre la conception d'une centrale/turbine et la realité 70 ans plus tard, pas mal de choses changent et que sur les turbines Francis du coin (entre 7 et 13 metres de chute) il y a surement pas mal d'ameliorations à faire.

Sur la centrale ou j'ai changé les tubes d'aspiration, la chute à du augmenter de 50 à 70 cm en aval de la turbine. Donc une nouvelle mesure est souhaitable.
(voir photos de vacances)

Je prevois de venir boire le café chez vous si je realise enfin mon souhait de faire un "tour de France" des turbines.

Encore felicitations

Eric

[Ticapix]

Bonjour,

Bravo Tactic!
L'idée de DB est excellente car c'est tous les jours que l'on se pose la question de savoir si la vitesse de rotation est la bonne.

Je profite de cette expérience pour rebondir sur la vitesse variable
Dans le cas de Tactic la vitesse d'origine est passée de 370 à 255 tours
En imaginant que 255 t/min est la bonne vitesse, à quelle hauteur de chute correspondait 370 t/min ?
Sachant que la vitesse de rotation varie selon la racine carré de la hauteur de chute
La vitesse idéale sous 1 m est donc de 114 t/min et 370 t/min correspondait ainsi à une hauteur de chute 10.46 m ! soit une variation de hauteur de 110%
Ainsi 110 % de variation de chute entraine une perte de rendement de 28 %

Non sommes ici dans un cas extrème, mais on voit bien qu'il faut une très grosse variation de chute pour dégrader le rendement.
Il faudrait faire des essais avec le système dont DB et Eric viennent de nous parler pour connaitre la relation mathématique variation de chute / perte de rendement à vitesse fixe pour apprécier l'intérêt de la vitesse variable en fonction des conditions hydrologiques pour chaque site.

On n'a pas fini !

Cdt

TG

[PERRET]

Bonjour,

Sur une petite turbine, réalisée de fabrication artisanale avec les moyens du bord, pinailleur, j'avais néanmoins préparé un jeu de poulies (4) destinées à entrainer la génératrice (4 kW).

La vitesse de rotation optimum avait été estimée par le calcul d'après les triangles des vitesses : angles d'entrée et de sortie des directrices, angles d'entrée et de sortie des pales.
L'ensemble n'était certainement pas parfait et n'ai pas constaté une variation très importante de la puissance aux bornes de la génératrice sous différentes vitesses de rotation de la turbine (delta N ± 10 %), ceci sous chute nette constante.
Mais il manquait une donnée très importante : le débit turbiné, difficile à mesurer dans ce cas avec précision. Or c'est lui qui permet de calculer le rendement de la turbine.

Las, l'arbre rapide du multiplicateur tournant à une vitesse pratiquement satisfaisante, ai démonté poulies - courroie Poly-V et ai entrainé directement la génératrice par l'intermédiaire d'un accouplement élastique. Calculé peu juste, le caoutchouc de l'accouplement n'a pas du tout aimé les recouplages réseau lorsque l'ensemble était emballé après une coupure secteur. Mais le montage est devenu beaucoup plus simple.

[djan]

à ticapix

ok pour le raisonnement, sauf que tu fais ton étude pour une roue qui doit avoir un Ns de l'ordre de 250. j'en mettrais ma main, à couper

or cela n'est plus du tout la même pour un Ns plus rapide genre Helice
pour plus de transparence, tu devrais mettre en ligne le graphique d'andrée Tenot sur la chute du rendement en fct du Ns que tu affectionnnes tout particulièrement

[Ticapix]

Bonsoir,

Tu as raison, mais mon raisonnement était tout simplement basé sur l'expérience réelle de Tactic qui effectivement as une roue de Ns 250 environ.

Cdt

TG

[djan]

pour ce qui est de l'idée de se servir de la vitesse variable comme frein de prony 'moderne"

l'idée est séduisante sur le papier, mais en réalité pas très fiable:

car le rendement de la l'armoire varie également avec la vitesse...
cela va être compliqué de trouver le rendement unique de la turbine avec le rendement global, sachant que le rendement armoire varie...

on risque de se trouver dans une cofiguration ou le rendement global peut être constant sur une très grande plage de vitesse...

et dans ce cas, on est bien avancé pour trouvé la vitesse idéale..
a creuser??