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Concept
Turbine hydraulique
Résumé
Une turbine hydraulique est une machine tournante qui produit une énergie mécanique à partir d'eau en mouvement (cours d'eau ou marée) ou potentiellement en mouvement (barrage). Elle constitue le composant essentiel des centrales hydroélectriques destinées à produire de l'électricité à partir d'un flux d'eau. Elle a été inventée par Benoît Fourneyron en 1832, qui installa sa première machine à Pont-sur-l'Ognon.
vignette|droite|Turbine hydraulique et générateur électrique, vue en coupe. A=générateur; 1=stator ; 2=rotor; B=turbine; 3=vannes réglables; 4=pales de la turbine; 5=flux d'eau; 6=axe de rotation de la turbine et du générateur
On distingue deux types de turbines hydrauliques : les turbines à action et à réaction.
Les turbines à action ou à impulsion transforment la pression hydraulique en énergie cinétique par un dispositif statique (injecteur), avant d'actionner la partie mobile. C'est le cas de :
la turbine Pelton, adaptée aux hautes chutes, avec une roue à augets ;
la turbine Banki, au flux transversal (l'eau s'écoule au travers des pales de la turbine), est adaptée aux basses vitesses, Efficacité 82 % ;
la turbine Turgo, conçue pour des hauteurs de chute moyenne ;
la turbine à vis d'Archimède, adaptée aux basses chutes à débits variables. Efficacité 86 % ;
la turbine à roue de pression rotatoire, ou roue hydraulique : par réaction, les lames de la turbine sont partiellement immergées et utilisent la pression hydrostatique. Adaptée aux basses chutes et variables débits. Efficacité 85 %
la turbine à tourbillons, inventée par l'ingénieur britannique James Thomson. Utilisée dans un bassin, elle est dotée d’un canal d’amenée qui conduit l’eau de la rivière dans un bassin de rotation circulaire. Un tourbillon / vortex se forme et le rotor tourne en entraînant un générateur qui va produire l’électricité. Adaptée aux basses chutes à débits variables. .
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