Turbines hydrauliques - Capsules théoriques

Développé dans les années 60 par le professeur T. Bovet.

C'est le système le plus rigoureux et robuste. Comme il découple le débit de la chute, il est avantageusement utilisé pour analyser les pertes par exemple lors de calcul CFD.

Ses coefficients sont directement proportionnels à la chute et au débit, et adimensionnels.

Le coefficient d'énergie s'exprime en fonction de l'énergie \(E\) et de la vitesse tangentielle \(U\) de la roue où les aubes intersectent la ceinture à la sortie :

\(\psi=\frac{2E}{U^2}=\frac{2E}{\left(\omega\frac{D}{2}\right)^2}\)

Le coefficient de débit s'exprime comme étant fonction de la vitesse débitante \(C_m\) à la sortie de la roue et la vitesse tangentielle \(U\) de la roue où les aubes intersectent la ceinture :

\(\varphi=\frac{C_m}{U}=\frac{Q}{\pi\omega\left(\frac{D}{2}\right)^3}\)

Le coefficient de puissance :

\(\lambda=\varphi\psi\eta_h=\frac{2P_m}{\rho\pi\omega^3\left(\frac{D}{2}\right)^5}\)

La vitesse spécifique :

\(\nu=\frac{\varphi^{0,5}}{\psi^{0,75}}=\omega\frac{\left(\frac{Q}{\pi}\right)^{0,5}}{\left(2E\right)^{0,75}}=\frac{U\ {C_m}^{0,5}}{\left(2E\right)^{0,75}}\)