Présentation
RÉSUMÉ
Cet article examine les aspects hydrauliques du fonctionnement de la turbomachine. Les calculs d'écoulements tridimensionnels en fluide visqueux dans les turbomachines ont fait de grands progrès ces dernières années. Cependant, le calcul ne suffit pas pour aborder la nature tridimensionnelle, instationnaire et visqueuse de l'écoulement. Ainsi, le modèle réduit reste encore le seul moyen utilisé pour la vérification des performances relatives à la puissance, le rendement ou la cavitation de la machine prototype. Sont abordés le calcul du rendement et de la puissance délivrée par la roue, l’étude du comportement à la cavitation des aubes de la roue et la prévision des instabilités de l'écoulement dans la machine industrielle. Pour finir, est présenté un exemple de fissuration sur une roue d’une centrale de basse chute.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Louis Raphaël EREMEEF : Ancien ingénieur expert au centre de technologie de la société Alstom power hydro
INTRODUCTION
Dans cet article, nous n'examinerons que les aspects hydrauliques du fonctionnement de la turbomachine. D'autres aspects concernant la mécanique ou la régulation ont déjà été abordés dans certains articles de la collection [B 4 405] par exemple, cf. [Doc. BM 4 406v2]. La nature tridimensionnelle, instationnaire et visqueuse de l'écoulement ne peut être abordée uniquement par le calcul. De nombreux essais sur modèle réduit sont nécessaires pour connaître au mieux les phénomènes hydrauliques mis en jeu dans la machine prototype. Nous passerons successivement en revue les points suivants :
-
calcul du rendement et de la puissance délivrée par la roue ;
-
étude du comportement à la cavitation des aubes de la roue ;
-
prévision des instabilités de l'écoulement dans la machine industrielle.
Un exemple de fissuration rencontrée sur une roue d'une centrale de basse chute montrera que les problèmes industriels restent encore d'actualité.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2005 par Louis Raphaël EREMEEF
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Mécanique > Frottement, usure et lubrification > Frottement et usure > Turbines hydrauliques - Essais - Cavitation > Conclusion
Présentation
ContexteArticle inclus dans l'offre
"Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques"
(181 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
10. Conclusion
Les essais sur modèle resteront encore pour longtemps le seul moyen d'étude de la turbomachine hydraulique. En hydraulique, comme dans beaucoup d'autres disciplines, la course au gigantisme est toujours d'actualité. Dans les années 70-80, les turbines d'Itaipu ont été mises en service au Brésil. La centrale d'une puissance installée de 13 500 MW est équipée de 18 roues de 8 m de diamètre d'une puissance unitaire de 750 MW. Plus récemment, le projet pharaonique de Trois Gorges en Chine sur le Yang Tsé : dans un premier temps, 14 groupes d'une puissance unitaire de 710 MW ont été installés sur la rive gauche du barrage suivis de 12 groupes sur la rive droite, ce qui représente une puissance totale de plus de 18 000 MW. Le barrage de 2 km de large a une retenue de 600 km de long. C'est une véritable mer intérieure qui a été créée avec le risque de perturber tout l'écosystème de la région.
À l'époque de l'épopée brésilienne, les ingénieurs ont découvert un problème de fissuration de l'avant distributeur dans de nombreuses centrales de ce pays. L'origine de ces fissurations était due au couplage hydroélastique entre la fréquence des tourbillons de Karman et la fréquence propre des avant-directrices. Les études qui ont été faites sur modèle réduit ont conduit à modifier le bord de fuite de l'avant-directrice. Quel sera dans un futur proche le comportement des turbines de Trois Gorges ?
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Conclusion
Article inclus dans l'offre
"Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques"
(181 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PLUVIOSE (M.), PERILHON (C.) - Turbomachines. - [BM 4 280] Description. Principes de base (2002).
-
(2) - PLUVIOSE (M.), PERILHON (C.) - Turbomachines. - [BM 4 281] Mécanismes de la conversion d'énergie (2002).
-
(3) - PLUVIOSE (M.), PERILHON (C.) - Turbomachines. - [BM 4 282] Thermodynamique de la conversion d'énergie (2003).
-
(4) - PLUVIOSE (M.), PERILHON (C.) - Turbomachines. - [BM 4 283] Bilan énergétique et applications (2003).
-
(5) - PLUVIOSE (M.) - * - [BM 4 285] Similitude des turbomachines hydrauliques (2004).
-
(6) - MEGNINT (L.), VERDURAND (G.), REY (R.) - Turbines hydrauliques. - [BM 4 405] Description et fonctionnement (2008).
NORMES
-
Turbines hydrauliques, pompes d'accumulation et pompes-turbines – Essais de réception sur modèle - CEI 60193:1999 - 1999
ANNEXES
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques"
(181 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
