Forum de la petite hydroélectricité

ce type de turbines peu t il etre changer de chute?
comment calculer le debit et la vitesse sous la nouvelle chute? formule mathematique des francis?
petit y avoir de grandes variation de chute, du double voir triple ?
quelqu un du forom peu t il repondre mes demandes?
merci a tous par avance

Les Lois de similitude appliquée à l'hydraulique s'applique à priori pour toutes les turbines

Le débit , comme la vitesse de rotation varient en fonction de la racine carré de la chute
Ex une roue qui tourne à 100 tours / min sous 1 m tournera à 141,42 tours sous 2 m ( 100 x racine de 2) ou plus exactement (00 divisé par racine de 1 et multiplié par racine de 2)

J'ai un document assez simple qui explique cela pour les valeurs les plus courantes. J'essaie de le retorouver et le mettrai en ligne prochainement

TG

Ce type de turbine a la plus grande souplesse de variation de chute ou de débit .

Bonsoir,

A priori, n'importe quelle turbine pourrait fonctionner sous n'importe quelle chute.

Mais on est vite limité, lorsque l'on veux augmenter la chute, par les contraintes mécaniques d'une turbine qui n'a pas été prévue pour.

Un exemple, absurde, pour mieux comprendre.

Par exemple, on dispose d'une une Kaplan de 100 CV - 190 t/mn sous 2 m de chute (ns =800). Caractéristiques constructives.
On souhaite l'utiliser sous 20 m de chute.

La vitesse de rotation sera de 190 x (20/2)^0,5 = 601 t/mn - Vitesse d'emballement pouvant atteindre 1700 t/mn ! !
Et on disposera d'une puissance de 100 x (20/2)^1,5 = 3162 CV !

Si cette turbine a un rendement de 85 % , le débit turbiné sera de 4,41 m3/s
Sous une chute de 20 m, le débit sera alors de 4.41 x(20/2)^0,5 = 13,95 m3/s
Nous ne sommes plus dans l'amateurisme.

Le constructeur a prévu un diamètre d'arbre de 100 mm. Il faut maintenant un arbre de 210 mm de diamètre.
Il en sera de même pour tous les autres éléments mécaniques, en particulier les paliers, la commande des pales, la butée et les pales qui devront supporter une poussée axiale 10 fois plus élevée !
D'autres parties mécaniques supporteront-elles les effets de la force centrifuge qui sera également multipliée par 10 ?
L'équilibrage des partie tournantes sera-t-il encore acceptable sous une vitesse de rotation 3 fois plus élevée ?
Avec 100 CV, une transmission par courroie est parfaitement réalisable.
Avec 3162 CV, ce n'est plus possible ! Il faut une autre solution : par exemple accoupler directement la génératrice sur l'arbre de la turbine. Parfait.

En résumé, faire fonctionner une turbine hydraulique sous une chute 2 fois supérieure à celle pour laquelle elle a été prévue ne doit amener
aucun problème majeur insoluble. Vérifier le diamètre d'arbre, la butée et adapter la vitesse de rotation.

La faire travailler sous une chute plus faible ne présente aucun problème, si ce n'est une vitesse de rotation optimum à recalculer.

Les calculs et problèmes éventuels sont similaires pour tout autre type de turbine.

Bonjour,

C'est mon premier message sur le forum alors je me présente : Je suis étudiant en dernière année d'école d'ingénieur dans l'hydraulique à Grenoble INP. Je suis actuellement en stage dans le cadre d'un projet visant à participer à l’électrification rurale grâce à des turbines crossflow - Banki - Michell - Ossberger (rayez la mention inutile).

La turbine Banki (appelons la comme ça) semble la plus adaptée car la plus simple de conception et car elle est robuste. Elle serait de puissance inférieure à 50 kW pour des chutes de 2 à 25m et des débits de 100 à 500 l/s dans notre cas.

Je poste un message sur votre forum car j'y ai trouvé de nombreuses informations utiles (ne serait-ce que pour la liste de renseignement ou la discussion sur l'aspirateur) et pour vous en remercier d'une part ! D'autre part, certaines personnes ici semblent avoir de bonnes connaissances de ces turbines ou en sont propriétaires et cela m’intéresserait d'avoir leurs retours sur le fonctionnement de leurs turbines.

Je commence donc avec une question sur le système de fermeture des turbines CINK :
Sur l'image on observe une encoche dans la vanne. Dans le document ci-joint, il est expliqué que la vanne permet d'avoir un ratio 1:2 (comme la ossberger permet d'avoir du 1:3, 2:3 par ex). Cependant, d'un point de vue écoulement, une telle vanne créerait des perturbations en entrée de la turbine ce qui aurait plus un effet néfaste qu'autre chose sur les performances. Voici mes questions :

• Comment est agencé le conduit en amont de la vanne ?
  Les flasques "intermédiaires" de la turbine coïncident-elles avec cette "encoche" dans la vanne ?

Merci d'avance pour vos réponses
Si vous avez des questions sur le projet, n'hésitez pas ! Je travaille actuellement avec un autre stagiaire qui lui travaille plus sur l'hydraulique et qui viendra surement intervenir sur ce forum.

Bonne journée !

voir ce post, il y a un mémoire de fin d'étude d'ingé sur une turbine jla interréssant

Courbes de rendements = info ou intox ?

d'autre part

Si vous pouviez envoyer sur ce forum votre fichier excel qui vous permet de dimmenssionner votre roue pour un site donné ( chute et débit)
Vous seriez bien aimable;

en plus, si vous etes bon et que vous avez parametré automatiquement la génération de votre modèle 3D de la roue par pilotage de votre fichier excel

le forum est preneur de l'ensemble (modèle + fichier excel) quelque soit votre outil de modélisation 3D.

Bien à vous

Salut,

Pour les courbes de rendement, je ne sais pas, le document provient d'une société roumaine, Straero SA, et c'est le type de vanne qui nous intrigue (présenté comme de type CINK).

Sinon, le projet n'est pas aussi avancé que ça pour le moment, j'aurais du le préciser ! On en est à la pré-étude, cela ne fait qu'1 mois que nous avons débuté notre stage. Nos calculs se basent sur des ouvrages et articles de références tels que celui de Mockmore et Merryfield de 1949, le rapport que vous citez sur la JLAkit et d'autres trouvés sur le net.
Je ne pense pas qu'à notre stade cela vous apporte beaucoup de partager ces fichiers surtout que je ne suis pas certain de la politique d'Alstom au niveau de l'échange des données concernant ce projet en particulier. (je me renseignerais)

Bonsoir,

Sur les turbines cink il n'y a pas d'encoche mais je pense que si les cloisons correspondent avec l'encoche , il doit être possible de descendre dans les faibles débits avec un bon rendement.Pouvez vous me donner le site sur lequel vous avez trouvez la directrice avec l'encoche.

Cordialement.

Salut,
Ok pour les vannes CINK. Sinon pour le papier, il provient d'un congrès de la World Energy : Tu peux le télécharger ici sur [url=http://%20www.worldenergy.org/events/world_energy_%20congress/montreal_2010/congress_papers/%20theme_2_availability/3064.asp]cette page[/url]. La vanne a été développée par la Total Electric Oltenia (Roumains) en partenariat avec Straero.

J'ai été poser quelques questions côté straero

Cordialement

Bonjour,

Après discussion avec STRaero, cette vanne provient de chez smart mechanics. un constructeur roumain : www.smart-mechanics.ro