Les lois de similitude - Utilité et définition
Pour une conception de turbine donnée, il peut être intéressant d'en maximiser son domaine d'application et aussi de la comparer à d'autres conceptions pour fin d'analyse et de choix. Il faut pouvoir prédire le comportement d'une turbine si on change sa taille et son site hydraulique. C'est pour ces raisons qu'on utilise les lois de similitude.
Définition : Définition de la similitude
La similitude mécanique est réalisée entre 2 systèmes lorsque les géométries et trajectoires dans les deux systèmes sont dans un même rapport. Alors, les longueurs, vitesses, les masses, les forces, les pressions et le temps sont chacun dans un rapport entre les 2 systèmes.
Ainsi pour deux systèmes annotés prime et second on obtient les rapports suivants :
\(L^* = \frac{L'}{L''}\)
\(V^* = \frac{V'}{V''}\)
\(m^* = \frac{m'}{m''}\)
\(F^* = \frac{F'}{F''}\)
\(t^* = \frac{t'}{t''}\)
\(p^* = \frac{p'}{p''}\)
Ces rapports (avec indice *) entre ces paramètres ne sont pas indépendants entre eux et leurs relations définissent les lois de similitude.