Calculer le moment du couple
Pour calculer la valeur du couple, il faut préalablement connaitre la valeur F de la force exercée par le choc du jet.
F : force [N]
i : nombre d’injecteur [-]
R : bras de levier [m]
Nous calculons ici le couple en sortie d’arbre. La valeur du bras de levier (R) correspond au rayon primitif de la roue Pelton et (F) à la force d’un jet.
L’effort sur un auget n’est pas dû à la pression de l’eau, d’ailleurs il n’y a plus de pression puisqu’ elle a été transformée en vitesse. L’effort est dû au fait que la masse d’eau a changé de direction et de valeur entre son point d’impact sur l’auget et son point de sortie. C’est de la forme : f = poids-spécifique x ( V1.cosTêta1 – V2.cosTêta2) (sous toute réserve) Là où ça se complique c’est qu’on ne connait pas précisément la direction et la vitesse de sortie. On peut peut-être faire l’approximation que la valeur absolue de la vitesse est constante, mais l’angle … ? Il est déterminé par la forme des augets et surtout je pense, par leur position et leur orientation dans l’espace qui sont essentiellement variables puisque la turbine tourne. Ainsi on conçoit bien que le couple statique (rotation nulle) doit être le plus élevé puisque, compte tenu de la forme des augets, le jet est pratiquement retourné de 180°. A contrario si l’auget « s’efface poliment » devant la masse d’eau il perturbe peu sa direction et donc le couple est faible mais la vitesse importante.