Nous allons calculer la vitesse angulaire de la roue
Formule de la vitesse angulaire
V – vitesse de l’eau [m.s-1]
r – rayon primitif de la roue [m]
Calculer la vitesse angulaire
La vitesse angulaire est calculée en fonction du diamètre primitif de la roue Pelton (au point ou le jet rencontre les augets de la roue) et de la vitesse de l’eau en sortie d’injecteur.
La vitesse angulaire ω, aussi appelée fréquence angulaire, est une mesure de la vitesse de rotation. Elle s’exprime en radians par seconde (rad.s-1) mais reste couramment donnée en tours par minute (tr/min).
Attention, ce calcul n’est valable qu’à vide (sans couple fourni) car si les augets accompagnent la masse d’eau de façon synchrone il n’y a pas d’effort entre eux donc pas de couple. En charge, le rendement d’une roue Pelton est optimal lorsque la vitesse tangentielle de la roue est égale à la moitié de la vitesse à vide (0.48)
Bonjour,
Avez-vous déjà comparé la vitesse à vide de rotation théorique et la vitesse à vide relevée avec un tachymètre ?
Car pour mon cas, la différence est grande et je ne parviens pas à comprendre pourquoi. J’ai une vitesse d’eau de 37ms et une roue de 16,5 cm de diamètre primitif. La vitesse à vide relevé au tachymètre est de 3200 tr/min, les calculs théoriques me donnent 4280 tr/min…
Pourquoi d’après vous une telle différence ?
Bonjour Sylvain,
La différence entre le vitesse théorique et la vitesse mesurée (- 25 %) peut provenir de plusieurs facteurs :
Les pertes de charges qui diminuent la hauteur de chute résultante, cela à pour effet direct de :
Prenons l’exemple de mon installation ou la hauteur de chute brute est de 60 m, mais en prenant en considération les pertes de charges la hauteur de chute nette s’abaisse à 40m.
Selon ces 2 mesures on obtient les variations suivantes :
Les frottements ont également une grosse incidence sur les toutes petites puissances (roulements, graisse, joint spi …).
Pour exemple : j’ai récemment installé un servo sur un petite turbine à axe verticale. Rencontrant des problèmes d’étanchéité au niveau du roulement inférieur (prévisible), j’ai ajouté un joint spi. Bilan : 145 Watts sans joint spi, 120 Watts avec le joint spi …
Cordialement,