Turbomachines hydroliques et éoliennes (Fluides) – ENRS8AC

Pré-requis

Mécanique générale, mécanique des fluides incompressibles, notion de perte de charge

Objectif général

Principes de fonctionnement et dimensionnement de pompes et turbines Il s'agit de présenter une vue d’ensemble des différentes machines à fluides (volumétriques et turbomachines) utilisées dans la transformation de l’énergie, plus spécialement hydraulique. On ouvre aussi sur l'énergie éolienne. Les principales notions abordées sont la description des différentes familles de machines et de leur domaine d’utilisation, la nature des écoulements autour des éléments mobiles et/ou fixes des machines, les courbes caractéristiques et de rendements, les origines des pertes, les limites de fonctionnement. Le programme du module est le suivant : Éléments de dynamique des structures : Problématique de l’équilibrage des turbomachines, modèle du solide indéformable, centre d’inertie, tenseur d’inertie, axes principaux d’inertie, techniques d’équilibrage. Circuits hydrauliques : rappels sur charge et perte de charge. Bilans de charge et calculs de débits sur un circuit hydraulique comportant des pompes et/ou des turbines. Introduction aux machines à fluides : description globale et classification des grandes familles de machines à action et réaction. Théorèmes généraux, écoulement autour d’un profil, triangles de vitesses. Turbomachines à fluides incompressibles : Caractéristiques théoriques, pertes, rendements, caractéristiques réelles, méthodologie de conception des machines axiales et des machines centrifuges. Pompes centrifuges et à hélices. Turbines Pelton, Francis, Kaplan. Notions sur la cavitation (NPSH). Similitude : Invariants de Rateau, vitesses spécifiques. Introduction aux éoliennes : aperçu des différents types d’éolienne à arbre horizontal et vertical. Éléments sur la modélisation des éoliennes.