Êtes-vous un étudiant de l'EPFL à la recherche d'un projet de semestre?
Travaillez avec nous sur des projets en science des données et en visualisation, et déployez votre projet sous forme d'application sur GraphSearch.
Concept
Turbine Francis
Résumé
vignette|Coupe d'une turbine Francis. Dans la volute en forme de spirale, l'eau pénètre radialement dans la turbine et en sort axialement au centre vers le bas.
Une turbine Francis est une turbine hydraulique de type « à réaction ». Elle est adaptée à des hauteurs de chute moyennes (de ), pour des puissances et débits moyens ou forts (tel le barrage d'Itaipu), à savoir de quelques kilowatts à plusieurs centaines de mégawatts pour des débits de /s.
Une turbine Francis est une turbine dans laquelle le fluide entre sous une grande pression et transmet son énergie aux pales solidaires du rotor. Une partie de l'énergie est transmise par le fluide sur les pales en raison du changement de pression tandis que le reste de l'énergie est extraite par la spirale qui entoure la turbine. À la sortie, le fluide a une vitesse faible et peu d'énergie. La forme du tube de sortie est conçue pour décélérer le fluide, et le faire remonter en pression.
vignette|Turbine Francis au barrage des Trois-Gorges, en Chine, construite par Voith.
Les caractéristiques habituelles des turbines Francis sont les suivantes :
diamètre de la roue : de quelques décimètres à une dizaine de mètres ;
nombre d'aubes : 11 à 17 ;
vitesse de rotation : de ;
rendement énergétique : de 80 à 95 %.
La plus forte puissance atteinte par une turbine Francis est de . Elle est fabriquée par Alstom. D'un diamètre de , et pesant chacune , elles équipent le barrage des Trois-Gorges, sur le fleuve Yangzi Jiang, en Chine, et plus récemment le barrage de Xiangjiaba, sur le même fleuve.
Ce système a été proposé par le Français Jean-Victor Poncelet à la fin des années 1820. En 1826, l'inventeur et industriel français Benoît Fourneyron améliora le système en augmentant le rendement (80 %) par la modification de la circulation de l'eau, en la dirigeant radialement à travers la roue.
Aux États-Unis, en 1838, ce système fut breveté par le nord-américain Samuel B. Howd, puis popularisé par l’anglo-américain James B. Francis, dont il porte le nom.
Source officielle
À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Publications associées (76)
An experimental study on the upper part-load elliptical vortex instability in a Francis turbine
François Avellan, Elena Vagnoni, Arthur Tristan Favrel, Andres Müller, Ali Amini
This paper presents preliminary results of an experimental study on the occurrence and development of the upper part-load instability in a reduced-scale Francis turbine. The study includes draft tube
IOP PUBLISHING LTD2021Investigation of the Time Resolution Set Up Used to Compute the Full Load Vortex Rope in a Francis Turbine
François Avellan, Arthur Tristan Favrel, Andres Müller, Cécile Münch-Alligné
The flow in a Francis turbine at full load is characterised by the development of an axial vortex rope in the draft tube. The vortex rope often promotes cavitation if the turbine is operated at a suf
2021Experimental and Numerical Investigation of a Small-Scale Steam Turbine
This paper focuses on a small-scale radial steam turbine which is part of a fan-turbine unit (FTU) realizing the anode off-gas recirculation of a Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). Due to the small size of
2020Personnes associées (22)
Unités associées (3)
Concepts associés (9)
Micro hydro
Micro hydro is a type of hydroelectric power that typically produces from 5 kW to 100 kW of electricity using the natural flow of water. Installations below 5 kW are called pico hydro. These installations can provide power to an isolated home or small community, or are sometimes connected to electric power networks, particularly where net metering is offered. There are many of these installations around the world, particularly in developing nations as they can provide an economical source of energy without the purchase of fuel.
Énergie hydroélectrique
L'énergie hydroélectrique, ou hydroélectricité, est une énergie électrique renouvelable qui est issue de la conversion de l'énergie hydraulique en électricité. L'énergie cinétique du courant d'eau, naturel ou généré par la différence de niveau, est transformée en énergie mécanique par une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par une génératrice électrique synchrone. En 2022, la puissance installée des centrales hydroélectriques atteint , produisant environ , soit 51 % de la production mondiale d'électricité renouvelable et 14,9 % de la production mondiale d’électricité.
Turbine Francis
vignette|Coupe d'une turbine Francis. Dans la volute en forme de spirale, l'eau pénètre radialement dans la turbine et en sort axialement au centre vers le bas. Une turbine Francis est une turbine hydraulique de type « à réaction ». Elle est adaptée à des hauteurs de chute moyennes (de ), pour des puissances et débits moyens ou forts (tel le barrage d'Itaipu), à savoir de quelques kilowatts à plusieurs centaines de mégawatts pour des débits de /s.
Cours associés (16)
ME-453: Hydraulic turbomachines
Master lecture on Hydraulic Turbomachines: impulse and reaction turbines,pumps and pump-turbines.
ME-443: Hydroacoustique pour aménagements hydroélectriques
Introduction aux phénomènes propagatifs dans les circuits hydrauliques, calculs de coups de béliers, comportement transitoires d'aménagements hydroélectriques, simulation numériques du comportement dy
EE-456: Hydropower plants: generating and pumping units
Master Lecture on the general layout of a hydropower plant. Detailing the specification of Pelton, Francis, Kaplan and Bulb turbines, Storage pumps and Reversible pump-turbines.
Séances de cours associées (83)
Transients hydrauliques des turbines: modélisation hydroacoustique
Explore la modélisation, la stabilité et le développement historique des turbines hydrauliques, en mettant l'accent sur les critères de sélection des turbines Francis.
Machines hydrauliques: Phénomènes transitoires et applications hydroacoustiques
Explore les machines hydrauliques dans des conditions transitoires et les applications hydroacoustiques pour les installations hydroélectriques, couvrant les cheminées d'équilibre, la cavitation à diaphragme et la stabilité des turbines.
MOOCs associés (1)
SES Swiss-Energyscope
La transition énergique suisse / Energiewende in der Schweiz