La bâche spirale distribue l'eau tout autour du distributeur à vitesse constante. Son diamètre d'entrée se choisit d'après le matériau.
Bâche spirale d'une turbine : diamètre d'entrée et vitesse de l'eau
La bâche spirale, ou volute, amène l'eau de la conduite tout autour du distributeur. Elle se rétrécit à mesure qu'elle cède de l'eau aux directrices, pour garder une vitesse constante. L'onglet Bâche spirale fixe son existence, son diamètre d'entrée et la direction du flux qu'elle donne au distributeur.
Onglet Bâche spirale du panneau de gauche. Chaque bloc expliqué ici porte dans la fenêtre un picto ? : un clic sur ce picto ouvre directement la section correspondante de cette page.
Au sommaire :
- Avec ou sans bâche : la direction du flux à l'entrée du distributeur
- Diamètre d'entrée de la bâche et vitesse de l'eau
- Vitesse recommandée dans la bâche selon son matériau
Avec ou sans bâche : la direction du flux à l'entrée du distributeur
- Choisir Entrée par la bâche ou Sans bâche.
- Lire la direction d'entrée calculée.
- Vérifier dans la vue de dessus que les directrices sont alignées sur ce flux.
- Entrée par la bâche : l'eau entre dans le distributeur avec une composante tangentielle, celle de la bâche. Direction d'entrée = Atan(Vr entrée / Ve bâche), Vr étant la vitesse radiale à l'entrée du distributeur et Ve la vitesse dans la bâche.
- Sans bâche : l'eau arrive radialement, direction d'entrée = 90°.
L'angle obtenu sert au calcul de la perte « angle d'attaque à l'entrée » du distributeur : des directrices mal orientées par rapport à ce flux créent une perte de choc.
Exemple
Vue de dessus avec les détails de la bâche et de l'entrée du distributeur : la direction du flux à l'entrée des directrices.
Diamètre d'entrée de la bâche et vitesse de l'eau
- Choisir Valeur recommandée, ou Saisie et taper le diamètre.
- Lire la vitesse d'entrée Ve.
- Lire dans le tableau les sections S1 à S8 qui gardent cette vitesse le long de la spirale.
- Valeur recommandée : le diamètre découle de la vitesse admissible du matériau choisi dans le bloc Vitesse recommandée.
- Saisie : vous imposez le diamètre d'entrée (mm).
- Ve bâche : vitesse d'entrée au débit maximal, déduite du diamètre. Elle ne peut dépasser √(2·g·Hn).
La bâche se rétrécit le long de son parcours, en huit sections S1 à S8 affichées dans le tableau de l'onglet, à mesure qu'elle cède de l'eau au distributeur : elle garde ainsi cette vitesse constante.
Exemples
Le tableau des huit sections de la bâche, de S1 à S8 : aires et diamètres décroissants.
La bâche vue de dessus en 3D : la vitesse de l'eau reste à peu près constante tout le long de la spirale.
Vitesse recommandée dans la bâche selon son matériau
- Cocher le matériau de la bâche.
- Lire la vitesse recommandée et le diamètre d'entrée correspondant.
- Revenir au bloc du diamètre d'entrée et choisir « Valeur recommandée » pour l'appliquer.
Trois règles, tirées de la référence A. Tenot, se choisissent par bouton radio :
- bâche en acier ou fonte : Ve ≤ 0,2·√(2·g·Hn), plafonnée à 12 m/s ;
- tôles rivetées : Ve ≤ 0,15·√(2·g·Hn), plafonnée à 12 m/s ;
- béton : Ve ≤ 0,14·√(2·g·Hn), sans dépasser 3 m/s à cause de l'érosion.
Le bloc affiche la vitesse recommandée et le diamètre d'entrée correspondant, que le bloc D entrée de bâche applique quand « Valeur recommandée » est coché.
Exemple
La bâche spirale en 3D : son diamètre d'entrée découle de la vitesse admise par le matériau.
Pour aller plus loin
La page de référence Hydro Turbine design présente la méthode complète et un cas d'étude chiffré. Les autres pages d'aide de la fenêtre :
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