Turbine Francis · conduite du groupe

1. Activer la lubrification et le refroidissement. 2. Démarrer, puis ouvrir progressivement l’admission en manuel, ou activer le régulateur. 3. Approcher 600 tr/min. 4. Connecter le banc de charges entre 90 et 110 % du régime nominal. 5. Modifier la charge, la chute et l’admission ; comparer débit, vitesse, rendement et puissance.

Tester ensuite un rejet de charge et observer l’accélération. L’arrêt commande la fermeture progressive de l’admission ; la roue continue à tourner par inertie. Une protection doit être réarmée après retour à basse vitesse. Le mode automatique commande l’admission ; les pales Kaplan et le déflecteur Pelton restent sous contrôle de l’opérateur.

Banc fictif : H de référence 80 m, débit de référence 6 m³/s, régime 600 tr/min, diamètre 1.3 m. Ces paramètres et les seuils de protection sont pédagogiques et ne décrivent aucun modèle constructeur.

Hauteur manométrique disponible Hₘ = chute brute − pertes de charge. Le schéma de la digue varie avec la chute réglée, sans calculer une vidange de retenue. Puissance hydraulique : ρgQH net. Pertes de conduite quadratiques, inertie de l’eau au premier ordre, déplacement limité de l’admission, équation de rotation J dω/dt = couple hydraulique − couple électrique − frottements. Pelton : couple par bilan de quantité de mouvement du jet sur les augets ; Kaplan et Francis : caractéristique couple–vitesse approchée, rendement de référence et pénalités hors adaptation. Les courbes ne sont pas des collines de rendement mesurées.

Alternateur sur banc résistif isolé : couple de charge proportionnel à la vitesse, fréquence proportionnelle au régime, rendement de conversion 96 %. Il ne s’agit pas d’un couplage à un réseau rigide. Les puissances ne sont donc pas imposées indépendamment de la vitesse. Le régulateur PI adapte l’admission à la consigne.

Pour les turbines à réaction, σ disponible = (hauteur atmosphérique − hauteur de vapeur − hauteur d’aspiration) / chute nette. Seuil simplifié : 0.12. La cavitation produit une alerte ; l’érosion et les poches de vapeur ne sont pas calculées. La variation inertielle de pression affichée est une estimation de colonne d’eau ; les ondes de coup de bélier ne sont pas résolues. Le modèle thermique des paliers est concentré.

La rotation est visualisée au ralenti pour rendre la roue lisible ; les instruments utilisent la vitesse physique calculée.