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Dans le rotor, une différence de pression existe entre l'entrée et la sortie L' écoulement est dévié et accéléré dans le rotor Exemples: turbines Francis, Kaplan



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JOIN 1960-N* 4 LA HOUILLE BLANCHE 331

Etud e comparativ e de s turbines Kaplan et Dériaz A comparativ e stud y of the Kaplan an d

Dériaz turbines

PA

R P. DÉEIAZ

INGÉNIEU

R

MÉCANICIEN

DIPLÔM

(ZURICH), CHE F D U BUREA U D E

CONSTRUCTIO

N E T

D'ÉTUD

E DE

S TURBINES HYDRAULIQUES. ENGLISH

ELECTRIC C" I.TB

Bref résumé historique du développement de la turbine

Dériaz

et de ses applications.

Considérations

hydrauliques et. mécaniques comparant la. tuihine Kaplan à la turbine

Dériai.

Avantages

de cette dernière en amélioration du rendement; en réduction du facteur de cavita tion; en réduction des dimensions de la centrale et de la capacité du pont; en réduction de la mtesse d'emballement conduisant une g en* ratrice. plus économique; en réduction des ac croissements de débit en survitesse condui sant une

économie

d'excavation du funnel aval, pour une centrale souterraine.

Résultats

d'essais comparatifs en modèle réduit équipé alternativement avec roue haplan et avec roue Dériaz dans la même bàciie spirale, mêmes dispositifs distributeur et aspirateur, et construites pour des conditions identiques d'opération.

Brief review of historical development of the

Dériaz turbine and its applications.

Hydraulic

and mechanical considerations when comparing the

Kaplan

and the

Dériaz turbines.

Advantages

of the latter in increased efficiency, in reduction of cavitation factor, in reduction of size of power house, and size of crane, i> reduction of runaway speed which leads to a more economical generator, and in reduction of excessive flow at overspeeds, leading to reduc tion in tailrace tunnel excavation for an underground station.

Comparative

test results on a model turbine fitted with a Kaplan rnnner and alternatively with a Dériaz runner in identical spiral casing, guide apparatus and draft tube and designed for the same operating conditions. L e présent mémoire a été présenté pour la premièr e fois à l'occasion des fêtes du " Jubilé d'O r d e Flndian Institute of Science, à Banga lore en novembre 1959. A La turbine Dériaz a été réalisée à la suite d'étude s et de travaux de mise au point ayant pou r objet de créer une turbine fonctionnant TU

S des chutes de plus de 60 mètres et possé

dan t une caractéristique de rendement/charge d'allur e "aplatie», tout en présentant la stabi lit

é de fonctionnement aux ouvertures partielles

de s Kaplan classiques. On sait que l'utilisation d'un e turbine Kaplan devient extrêmement diffi cil e de s chutes au-delà de 60 mètres, tant du poin t de vue hydraulique que mécanique; ce problèm e a ét

é résolu au moyen d'une roue à

écoulemen

t mixte et à pales a u pa s variable.

L'historiqu

e de ce travail a été publié [1]. Cett e nouvelle réalisation fut mise en exploi tatio n pour la première fois à la station de pom pag e et de production d'énergie Sir Adam Beck,

Niagara

, de l'Hydro-EIectric Power Commission o f Ontario, dans laquelle les groupes doivent fonctionne r tant comme pompes que comme tur bines . La centrale comporte 6 groupes avec une capacit

é de pompage globale de 330 000 HP sons

un e charge de 27,50 m (voir fig. 1 et 2). Ces groupe s sont en exploitation depuis juillet 1957, fonctionnan t suivant des programmes hebdoma daire s complets, avec des inversions de fonc-

Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1960042

332 LA HOUILLE BLANCHE N" 4-JUIN 1980

FIG . 1. - Pompes-turbines réversibles, pour la centrale de " Sir Adam Beak ", Niagara, statio n d e pompage et de production d'énergie de l'Hydro-Electric Power Commission o f Ontario.

Puissanc

e de la turbine ; 46 000 B.HP. - Puissance d'entrée de la pompe : 52 500 B.HP,

Vitess

e : 92,4 tr/mn. - Chute : 12 à 27,50 mètres.

Bonnemen

t chaqu e jou r e t chaqu e nuit. Trois turbine s Dériaz, d'une puissance unitaire de 11

0 000 HP, sont actuellement en construction

pou r un e central e espagnole Ce s machine s son t réversibles pouvan t

égalemen

t fonctionne r comm e pompes, sous une charge maximale de 7 3 m (voir fig. 3). D'un e

étud

e détaillée , l'auteur a pu conclure que , pour des chutes dépassant 36 m, les tur bine s

Déria

z

écoulemen

t mixt e présentent des avantage s marqué s su r l a turbine Kaplan à écou lemen t axial Pou r de s chute s inférieure s 3 8 ni l a vitess e supérieur e d e l a

Kaplan et,

pa r suite l a génératric e meilleu r marché mili ten t en faveur de celte dernière. Afi n de démontrer les avantages de la turbine

Dériaz

, le reste du présent article présente les résultat s de l'étude effectuée récemment, dans laquell e fu t comparé e un e turbine Dériaz à une turbin e Kaplan, pour une installation donnée. Le s caractéristiques d'étude des deux machines sont le s môme s - Puissance: 30 000 B.HP. - Chute: 55 m. - Vitesse: 300 tr/mn. - Vitesse spécifique: ns=35f) (unités mé triques Le s coupes transversales des deux turbines son t montrée s dan s le s figures 4 e t 5 o n voi t qu e l e diamètr e d u cercl e d e vannag e (1 es t l e mêm e dans les deux cas, bien que la hauteur des directrice s soi t légèremen t plu s grand e dan s l e ca s de la Kaplan (2). Dan s l e ca s particulier le s axe s de s pale s d e l a

Déria

z son t incliné s 30
pa r rappor t l'ho rizontale alor s qu e l'angl e d e ce s axe s adopt pou r

Niagar

a était de 45° (fig. 1). Il a été néces sair e de changer cet angle afin de l'adapter à laquotesdbs_dbs7.pdfusesText_13