Forum de la petite hydroélectricité

PERRET a écrit :Bonjour From,
J'ai actuellement à la maison un Turbinier du Limousin qui est venu me voir pendant quelques jours à qui je conseillai de s'inscrire sur le Forum (3 turbines ...) et des soucis avec l'administration. Gain de cause ... au tribunal administratif grâce M°Rémy

Bonjour,
Il est déja inscrit sur le forum, mais connaissant bien JF, il a sans doute oublié son mot de passe ?

Bonne journée
Gérard

Merci de vos réponses.

Les précisions demandées :

sens de rotation :"ca dépend comment je la regarde" vue du coté de la poulie , sens antihoraire
poids : 350 kg
puissance 30 kW
vitesse ; 1025 t/mn

POur le calibre du canal de fuite ça va pas etre facile à modifier !

Par contre, oui, de façon assez nette, il semble y avoir plus d'eau coté rive droite à faible et fort régime : il apparait alors un genre de bourrelet d'eau qui est plus important d'un coté :
A régime moyen c'est plutot le contraire :
Plus j'en apprends moins je comprends ! C'est ça qui fait le charme mystérieux de l'usinier.

Bonne soirée

A From ...

Si vous habitiez plus près, il serait me facile de vous montrer le phénomène sur des installations en fonctionnement, et là, pas besoin de longues explications pour comprendre. C'est élémentaire. Mais encore faut t-il voir et donner les raisons.
Il serait néanmoins utile de connaître le sens de rotation de votre turbine.
Vous savez, les techniciens sont des gens pinailleurs qui veulent toujours tout savoir !

J'aurais mauvaises grâces à vous accuser de quoique ce soit, vu le temps que vous accordez à mes petites problèmes...

Donc pour le pinaillage : la turbine tourne dans le meme sens que la génératrice, jusque la tout va bien mais je ne sais pas quelle est la convention pour déterminer son sens de rotation.

Je tente un dessin :

Placé du point de vue de la flèche, elle tourne dans le sens anti horaire

Merci et bonne soirée

Bonsoir,

Par convention on considère le sens de rotation vu côté arbre de sortie.
Cas particulier des Francis doubles en huche qui peuvent avoir deux sorties d'arbre.
Sur une turbine classique, c'est d'ailleurs le seul côté ou l'on peut voir l'arbre tourner.
Dans votre cas, elle tourne dans le sens horaire (cas le plus fréquent).

Si l'eau a tendance à s'échapper côté rive gauche, c'est qu'elle tourne trop vite.
Dans le cas contraire, elle tourne trop lentement.

Mais la vitesse optimum, sur une Francis, n'existe que pour une seule valeur du réglage des directrices, donc de la puissance, sous une chute donnée. C'est là qu'est obtenu le rendement maximum, souvent choisi aux 3/4 ou aux 5/8 de l'ouverture maximum.

Si une turbine est trop grosse pour le débit habituellement turbinable (par exemple à 1/2 ouverture), une solution est, pour obtenir un rendement acceptable, de la faire tourner moins vite que la vitesse indiquée par le constructeur.

Cas vu récemment : Puissance maximum à 1/2 ouverture, au delà la consommation d'eau augmente considérablement et la puissance n'augmente pas. D'autre part, cette turbine tourne un peu trop vite. Transmission à courroie, facilement modifiable.

Par contre, sur une Kaplan, il est possible d'obtenir un rendement correct sur une grande gamme de débits en ajustant l'ouverture des directrices à l'inclinaison des pales. Cette relation s'appelle courbe de conjugaison. C'est la raison pour laquelle les Kaplans conservent un rendement correct sur une grande gamme de débits.
Il faut savoir que sur une Kaplan le réglage du débit se fait essentiellement par l'inclinaison des pales.

Ce réglage des pales et des directrices s'est fait d’abord manuellement, ensuite très couramment mécaniquement à l'aide d'une ou plusieurs cames (cas des turbines sur barrage où il y a plusieurs cames de conjugaison en fonction de la hauteur d'eau disponible dans le barrage).

Est maintenant réalisé très facilement avec deux capteurs de position, en principe analogiques, ou par codeurs incrémentaux (1 sur les directrices, l'autre sur les pales), les informations étant traitées par un micro-automate qui optimise le réglage.

Bonsoir from,

Donc au vues du dessin, la turbine tourne dans l'horaire, (le sens horaire, est le sens des aiguilles d'une montre, ça ne marche pas avec une montre digitale ) c'est le sens de rotation de la poulie, vue du dessus par exemple dans le cas d'une turbine verticale.

Supposons que la turbine soit une hélice dans un tube : a l'entrée les filet liquides sont parallèles (oui ok faut imaginer)

l'eau traverse les directrices, et est déviée (elle tourbillonne)

l'eau traverse l'hélice et si tout vas bien le tourbillon est annulé et on retrouve les filets parallèles.

On en déduit donc : si l'eau sort de l'aspirateur dans le sens de rotation de la turbine, celle-ci tourne trop vite

Et inversement ! et c'est ce que l'on nome la composante giratoire.

Cette image (non scientifique) devrait parler a tous ! Bon ,j'ai essayé de faire simple !

Mes amitiés

Gérard

Bonsoir FROM

Pour éviter que le bruit de la génératrice se transmettre par voie solidienne dans l'habitation.

Comme convenu voici le plan d'une platine supportant la génératrice et pouvant convenir à votre installation.
Une platine identique, mais de dimensions supérieures est fixée sur le massif de maçonnerie ou, dans votre cas, sur les glissières de réglage de tension courroie.
Par commodité, les percements seront réalisés simultanément.
Des solutions multiples sont possibles, l'imagination est au pouvoir en fonction de la configuration du site et des possibilités de réalisation.
Se rappeler que les deux platines ne doivent pas se toucher et qu'aucune pièce métallique ne doit les relier.

L’épaisseur des platines sera de 5 à 6 mm ou plus, suivant la charge.

Le choix des plots isolants passe tout d’abord par le calcul de la tension des brins de la courroie en fonctionnement. C'est une estimation, dépendant essentiellement du type de courroie et du coefficient de frottement choisi, de sa tension au repos et de la puissance transmise. Ici un coefficient de frottement (défavorable) de 0,2 a été retenu.
Un tableau Excel permet de les calculer facilement, soit pour une courroie plate ou une courroie striée. Dans ce dernier cas, les efforts sont pratiquement divisés par deux.
On choisi une puissance, une vitesse de rotation, les diamètres des poulies et l’on obtient la tension de chaque brin de la courroie, ainsi que la résultante.
D’autres paramètres sont facilement modifiables en fonction de l’installation (En rouge sur fond jaune).
Dans la partie droite du tableau sont reportés les efforts aux 4 coins de la platine support de la génératrice. Ces efforts sont déterminés en considérant que l’axe turbine et axe génératrice sont dans le même plan vertical. Ces efforts sont essentiellement variables en fonction de la puissance fournie ou même s'inverser (plots côtés opposés à la poulie)
En fonction de cela, on choisi la taille et de nombre de plots - de préférence à trous taraudés - en sachant qu’ils ne doivent pas travailler sous la charge maximum.
S’il y a décalage des deux plans, si ce décalage n’est pas trop élevé, la résultante horizontale sera absorbée par les plots. Sinon prévoir un ou deux plots supplémentaires latéralement pour maintenir cette composante. On peut également choisir d'incliner les platines de façon que la résultante soit perpendiculaire aux platines. Mais alors attention à l'influence du poids de la génératrice. Cas extrême, génératrice verticale fixée sur un mur. Nécessite parfois quelques tâtonnements pour obtenir un résultat parfait.
Prévoir des trous de fixation des plots en surnombre pour pouvoir déplacer ou rajouter des plots si besoin.

Dans un cas similaire à celui traité, prolonger côté poulie le support génératrice entre les deux brins de la courroie est très avantageux, les effort supportés côté courroie étant bien moindres.

M. Perret,

Merci infiniment pour ces éléments extrêmement détaillés .

Je vais assimiler tout ça et essayer de trouver les pièces adéquates .

Merci vraiment de consacrer tout ce temps à partager vos connaissances, merci de cette générosité.

Bien cordialement.

F

Bonjour

Merci pour cette explication, c'est franchement beaucoup plus clair qu'une formule !
<je vais peut etre attendre que le niveau aval soit très bas ( ça arrive de temps en temps quand le suivant s'ennuie et qu'il ouvre ses vannes).
Il sera plus facile d'observer si ça sort en tournant ou pas.

Bonne journée

F

Bonjour,

Supposons qu'il n'y a aucune composante giratoire, à une ouverture donnée et sous une chute nette donnée.

Supposons que le niveau aval varie, donc que la chute nette varie. La vitesse de rotation optimale est proportionnelle à la racine carrée de la hauteur de chute.
Par exemple si hauteur de chute nette double, la vitesse de rotation devrait être multipliée par racine carrée de 2, soit 1,4142.
Si la chute diminue, il faudrait que la vitesse de rotation de la turbine diminue, comme ce n'est pas possible, une composante va apparaitre dans le sens de rotation de la turbine, celle-ci tournant maintenant trop vite sous la nouvelle chute.
Si la chute augmente, l'inverse va se produire.

Mais il faut relativiser les choses, avec une Francis il est pratiquement impossible d'avoir une composante giratoire nulle. Le tout est qu'au point de fonctionnement le plus fréquent celle-ci soit la plus faible possible. Et ne pas voir, comme je l'ai parfois remarqué, de gros bouillons d'un seul côté de l'aspirateur.

Je n'ai pas de photo, mais quand j'en aurai l'occasion, j'en mettrait une sur le Forum.