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Nota :

J'utilise ici le concept de jet unique ou total, qui peut être ensuite séparé en plusieurs jets ou plusieurs buses.

Choix de conception :

Les contraintes de conception sont les suivantes :

 

Dans le tableau ci-dessus, il est considéré que les dépendances sont croisées tant que la contrainte qui pilote l'installation n'est pas choisie.

Définition de la dimension du jet :

L'utilisation d'une buse implique la réduction de la dimension du jet par rapport à la dimension du tuyau d'amenage. La fonction principale de la buse est de conditionner le flux suivant une direction rectiligne sans perturbations. Cette réduction intègre les pertes par frottement sur les parois du tuyau d'amenage.

Le diamète idéal du jet est un rapport du diamètre du cercle Pelton :

Øjet idéal = 0,11 Øcp

Il doit être compris entre 0,067 et 0,125 fois le diamètre du cercle Pelton. Pour les faibles puissances, il est possible d'appliquer un rapport de 0,14.

On peut constater ici que le choix du nombre de buses impacte la dimension du diamètre du cercle Pelton, de la roue, des augets et du ou des tuyaux d'amenage.

Sur le schéma ci-contre, le Øjet idéal est représenté par la valeur D2 et le cercle Pelton par la valeur D1.

 

Définition de la dimension du tuyau d'amenage :

Selon l'expérience et un mode de conception, le rapport minimum entre le diamètre du tuyau d'amenage et le diamètre du jet est de : 3,2.

Dtuyau = 3,2 x djet

Cette différence de diamètre permet l'absence d'influence des perturbations de frottement de l'eau en mouvement dans le tuyau sur le jet.

Définition de la roue :

L'expérience montre qu'il faut une rotation de la roue d'environ 70° entre le moment où le jet impacte l'auget et le moment où toute l'eau a été évacuée de celui-ci.
Pour cette raison, on préconise un espacement minimum de 75° entre chaque jet pour garantir qu'il n'y aura aucune perte d'efficacité.

En règle générale, le nombre d'augets placés sur une roue se situe entre 18 et 24.
Cependant, il est important de déterminer cette valeur avec précaution pour éviter tout problème de faufilement qui apparaît lorsque le jet ne touche aucun auget.

Vitesse optimale de la roue :

La vitesse du flux est appliquée sur son axe et tangent au rayon du cercle Pelton.

Selon l'expérience, la vitesse optimale de la turbine est d'un rapport de 0,44 à 0,48 fois la vitesse du flux.

Calculs des grandeurs physiques :

Tableau calcul pelton 2