TURBINE PELTON

Mise en situation

La turbine Pelton est un type de turbine hydraulique utilisée dans les centrales hydroélectriques. Elle est constituée d'une roue munie d'augets sur sa périphérie. L'eau sortant de l'injecteur à grande vitesse exerce une force sur les augets entraînant la roue en rotation. L'axe de la roue est reliée à un alternateur produisant de l'électricité. Un transformateur en modifie les caractéristiques pour les adapter au réseau électrique.

La turbine Pelton s'utilise pour un débit modeste et une hauteur de chute importante. Son rendement maximum varie peu selon le débit d'alimentation. L'objectif de l'étude est de rechercher, pour une centrale hydraulique prise en exemple (celle de la Combe d'Avrieux) :

Hypothèses et données

Travail demandé

  1. Si le rendement de la centrale hydraulique était égal à 1, quelle puissance Pth serait-elle capable de fournir?
  2. En déduire le rendement η de la centrale hydraulique.
  3. Calculer le rendement ηturb. de la turbine.
  4. En fonction des paramètres suivants : Déterminer :
  5. Quel rapport entre Va et Ve permet d'obtenir la puissance Pa maximale?
  6. Calculer la vitesse Ve de l'eau en sortie de l'injecteur, en m/s.
  7. Tracer la courbe de Pa en fonction de Va, déterminer la valeur maximale de Pa.
  8. Calculer le rendement ηth. de la turbine, connaissant la puissance théorique maximale Pa.
  9. Le rendement théorique est-il inférieur au rendement réel? Pour quelle raison?