Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour,

pour information j'ai regroupé dans ce sujet différents messages relatifs aux aspirateurs.

Sauf celui-ci relatif à un aspirateur bien spécial et d'actualité !

Bon W.E.

dB-)

Bonsoir, sur un turbine Kaplan simple réglage installée en siphon, comment est calculé la longueur de l'aspirateur ? Cette question car je suis face a un souci de place pour rentrer l'aspirateur dans mon canal de fuite, et je me demande si je peux le couper, et enlever un tiers de l'aspirateur.

Merci pour vos réponses

Bonjour,

je viens de fusionner ici plusieurs sujets relatifs aux aspirateurs.

@ponsot : pour dégrossir le calcul d'un aspirateur, il faut connaître le diamètre de la roue, la hauteur de chute, et le débit turbiné.

Bon W.E.

dB-)

Bonjour DB, la hauteur de chute est de 1,7m, le débit est de 6m3/s l'ete mais nous pourrons monter a 9m3/s l'hiver et le diamètre de la roue est de 1800.

Si vous pouvez le faire un calcul rapide de l'aspirateur

Merci pour votre réponse

Bonjour,

avec une chute nette de 1.7 m, un débit de 6 000 l/s et une roue de 1 800, l'aspirateur récupère environ 17 % de la puissance, il suffit par exemple d'un aspirateur droit conique de 6 m de long ayant une section de sortie de 7.5 m²

Avec 9 000 l/s l'aspirateur récupère environ 38% de puissance, il faut par exemple un aspirateur droit conique de 9.50 m de long et une surface de sortie de 11.2 m²

Bon W.E.

dB-)

Par contre du coup si je fais un aspirateur pour 9000l/s, quand je passerai 6000l/s, j'aurai beaucoup de perte ?
Ou alors si je fais un aspirateur pour 6000l/s et que j'essai de passer 9000l/s que va t il se passer?

Merci pour vos reponses

Cet

J,ponsot

Bonjour,

Les turbines Kaplan ont souvent un ns optimum de l'ordre de 700.

Ci-dessous, caractéristiques d'une turbine Ø 1,80 m fonctionnant au ns = 700 sous une chute brute de 1,70 m.
Avec :
Rdt Turbine : 86 % ; Rdt Transmission : 98 % ; Rdt Génératrice : 91 %
d'où :
Rendement global de l'installation Installation : 77 %

TURBINE à ns 700 :
Chute nette : 1,65 m
Vitesse : 110 t/m
Puissance de la turbine : 140 CV ou 103 kW
Débit turbiné : 7 300 l/s
Puissance aux bornes de la génératrice : 92 kW

ASPIRATEUR
Angle du cône de l'aspirateur : 8°
Ø à l'entrée : 1,80 m
Perte provisoire à l'entrée de l'aspirateur : 0,42 m soit 26 % de la chute nette
Longueur du cône - qui peut être droit ou coudé : 9,00 m
Section de sortie : 7,35 m2, qui peut être ronde : Ø 3,06 m ou rectangulaire 4,00 m x 1,84 m, par exemple.
Vitesse sortie : 1 m/s d'où une perte à la sortie de : 0,05 m soit 3,1 %

OBSERVATIONS
Ce calcul est fait au point de rendement maximum.
Surdimensionner l'aspirateur pour 9 m3/s va augmenter les coûts et n'apportera que peu de rendement à 7,3 m3/s, sachant qu'il n'y a alors que 3 %
de pertes à la sortie. Pas grand chose à gagner.
A 9 m3/s la turbine fonctionnerait avec un ns de l'ordre de 1 000. Si la chute nette reste à 1,65 m car, simultanément, la chute nette va diminuer suite aux pertes de charge à la grille et au relèvement du niveau aval. Ce n'est pas gagné !
Sur une Kaplan, il est généralement possible d'augmenter l'inclinaison des pales. Le débit va augmenter et la puissance également. La vitesse de rotation optimum devrait augmenter également. Pas évident avec une génératrice asynchrone.
Il y aura une perte de rendement sauf si la roue est prévue pour un ns plus élevé - très rare dans les petites installations.
Le risque le plus grave est la cavitation pouvant, sur des pales en tôle, arriver les percer. Pas très raisonnable.

En RÉSUMÉ
Théoriquement, sous une chute nette de 1,65 m, le point de fonctionnement optimum (Rendement Maximum), qui dépend du tracé des pales de la roue, serait :
- à 6 m3/s : 91 t/mn et 115 CV (ns = 520)
- à 9 m3/s : 135 t/mn et 172 CV (ns = 950)
Savoir qu'une Kaplan double réglage conserve un bon rendement dans une large gamme de débits.

Bonjour Perret, merci pour ta réponse, je pose ces questions car je travaille sur l'achat d'une turbine kaplan en siphon, cete turbine a des pales mobiles a l'arrêt et prend un debit de 9000l/s mais je vais la régler a environ 6000l/s car c'est mon débit autorisé. J'ai un souci car l'aspirateur en place sur cette turbine ne rentre pas dans ma centrale et j'etudie 2 options, soit je garde l'aspirateur existant et la bonjour le gc ou je fais un aspirateur pour 6000l/s qui rentrera dans mon canal de fuite (largeur 3,3m).
Dans ton calcul tu trouve un aspirateur de 9 mètres de longueurs. Quelle serait l'incidence si je mets un aspirateur de 10m de longueur (par exemple) pour éviter des travaux de tv?

Bonjour,

Il n'est pas raisonnable pour un constructeur d’annoncer pour une turbine de Ø 1,80 m sous 1,65 m de chute nette un débit optimum de 9 m3/s. Ou alors il s'agit d'une fabrication extrêmement soignée, ayant fait l'objet de nombreux essais. Ce qui n'est probablement pas le cas.

De façon pratique il est extrêmement difficile de contrôler avec précision un débit en rivière. Sauf cas particuliers (exemple : seuil en aval normalisé et parfaitement calibré) ou mise en œuvre de moyens lourds. Donc, toujours contestable.

Prolonger l'aspirateur d'un mètre (11 %) sera pratiquement sans incidence sur le rendement. L'important sera de respecter la section de sortie (environ 6 m2 à 6 m3/s).

J'ai oublié de préciser qu'il s' agit d'une turbine d'occasion.