Diamètre des injecteurs

Calcul du diamètre des injecteurs

r=\sqrt{\frac{\frac{\frac{Q}{V}}{i}}{\pi}}
r : rayon de l’injecteur [m]
S : section d’injection [m²]
i : nombre d’injecteurs [-]

Nous allons calculer le diamètre des injecteurs en fonction de la vitesse et du débit de l’eau.

Si les injecteurs sont profilés intérieurement (section décroissante), le diamètre du jet sera égale au diamètre de l’orifice mais il faudra prendre en compte les pertes de charge.

Dans le cas d’une rupture brutale de diamètre (section non décroissante), il y a lieu d’appliquer un coefficient de contraction de l’ordre de 0.6.

Raisonnement suivi

Formule du débit

Q=S\times V
donc :
S=\frac{Q}{V}

Q – débit[m³/s]
S – section d’injection [m²]
V – vitesse de l’eau [m/s]

On détermine ici la section en fonction du débit et de la vitesse.

Formule de la section

S=\pi\times r^{2}
donc :
r=\sqrt{\frac{S}{\pi}}

r – rayon de l’injecteur [m]
S – section d’injection [m²]

On récupère ici le rayon à partir de la section.

Bibliographie

  • Turbomachines, document publié sur le site de l’école polytechnique de Montréal : Turbomachines
  • Turbines hydrauliques et leur régulation par Lucien Vivier, 1966, sur le site de la Bibliothèque de l’ISAE-ENSMA : Turbine Pelton

5 réflexions sur « Diamètre des injecteurs »

  1. bonjour , merci pour ce site , c’est une mine d’info! je rencontre un probleme sur ma turbine pelton. j’ai 7 metres de chute et un diametre d’injecteur de 21.5 mm. je devrais avoir dans les 4 litres/seconde mais je n’en ai que 3.2… au manometre je suis a 0.58 bar (au lieu des 0.65 théoriques apres avoir retranché les pertes de charges de la conduite forcée) de pression alors que pour 21.5mm de section d’injection et un débit de 3.2l/s je devrais avoir 0.4 bars… je suis perdu… comment je peut avoir une hauteur de chute nette de 5.8m et seulement 3.2 l/s avec une section d’injection de 21.5mm de diametre?

    • Bon je n’ai pas resolu ce mystere de debit plus faible que prevu par le calcul , mais elle marche assez bien ma pelton de basse chute. 🙂 j’ai augmenté le diametre injecteur , je passe 4.4 litres seconde sous 5.8 metre de chute.j’en tire pour le moment 180W. Jai du fabriquer un alternateur pour produire a une si faible vitesse de rotation. Il est entraîné en direct par la turbine ( diametre pelton 35cm) , alternateur axial monophasé 48 pôles de 45cm de diametre. Visible sur « apper solaire » dans le forum « energie hydraulique ». Encore merci pour votre site , qui permet d’effectuer les calculs simplement , un outil de conception fabuleux!

  2. Dans mon cas qui est concret : hauteur de chute : 115 m, débit 3.5 l/s, donc une vitesse de 50 m/s en sortie de buse. (j’ai arrondi les chiffres.
    Avec une buse de 6 mm ma turbine donne une puissance de 670-680 watts. avec une buse de 9.2 mm ( à peu près) je passe à 1600 watts. Ce sont des chiffres vérifiés au régulateur sur une heure de production moyenne. Donc faudrait que je passe à 9.5 mm de diamètre pour être au top. Et si j’essayais 10 pour voir ???

  3. Bonjour,

    Déjà, bravo pour tout votre travail et votre présentation, c’est très clair et super intéressant ! 🙂
    Cependant je ne comprends pas très bien sur quels critères vous vous basez pour le choix du rayon de l’injecteur. L’intérêt d’un injecteur ne réside t’il pas dans l’augmentation de la vitesse d’attaque ? Dans ce cas on aurait tout intérêt à prendre le plus petit diamètre possible non ?

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