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Niveau première
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puissance mécanique produite par une turbine

Posté par
ziphone
09-12-12 à 00:07

un exercice pour s'entrainer =)

Une centrale électrique d'"hospitalet" est équipée de trois turbines pelton à la sortie d'une canalisation ayant un dénivelé de  785 m

1)sachant que le debit nominal tubiné de manière instantanée par la centrale est de  15.2 m^3 . s-1  (je vais l'appeler Q )
déterminer  la puissance  hydraulique dont la centrale dispose  potentiellement

ma reponce :

P = W / Dt

P = (m*g*h)/Dt

masse volumique (u) * volume (V) = masse

P =( u *V *g*h)/Dt

Q= v/Dt

donc

Ma  formule Pp = Q.u.g.h (je prend  g = 10 (constante pesanteur) )

je trouve 11932*10^4 WATT

2) on suppose pour la suite que l'énergie hydraulique potentielle est intégralement transformer en énergie cinétique

Déterminer la vitesse a laquelle peut alors sortir des injecteur

P = Joulle/ Dt

je sais pas si j'ai le droit mais bon   j'imagine que 119320 joule  /  1  seconde  =  119320 W

> Ec = 1/2 *v^2 * m     (masse = p *V )   ec= 1/2* v ^2 *p * v  

donc  Ecv (énergie cinétique volumique )= 1/2  * v ^2 * p

(((Ecv)/(0.5)/1000))= v^2

donc apres  je trouve racine{11932/0.5}=v   donc la vitesse  vaux 488.5 m/s  

je sais vraiment pas si j'ai bon ! mais sa me semble logique aussi bien des unités que des calcules ^^

3) on ferme la vanne de pied de chaque turbine pour stoper la centrale
Déterminer alors la pression qui s'exerce sur le clapet de cette vanne .
La vitesse de la roue de chaque turbine doit être de  1000tr  /min  pour que chaque generatrice electrique délivre une courant de  50 hz

alors la sur qu'il transformer  1000ts/min en  2000 PI / 60  s  

aprés  je ne sais pas une pression  a partir de sa j'ai due mal :s

peut etre  Pmeca  = C (couple moteur en  N.m ) * vitesste angulaire  mais C et une force sur des metre je sais pas si c'est vraiment une pression

healp !


4) en suppossant que la vitesse tangentielle de la roue est égale a   55m/s determiner le diametre moyen de chaque roue a aube  :

v = D(m) * V (rad / s )

donc 55 = d * 104.719 soit  

55 / 104.719 = 0.5 metre

bizar comme résultat

bon voila merci de votre aide  

Posté par
Coll Moderateur
re : puissance mécanique produite par une turbine 09-12-12 à 08:16

Bonjour,

Question 1
Travail du poids de la quantité d'eau qui s'écoule en une seconde : m.g.h
m est la masse de 15,2 m3 d'eau soit 15,2.103 kg
La puissance est égale à l'énergie disponible par seconde et donc :
P = m.g.h = 15,2.103 9,8 785 117 MW

Question 2

L'énergie cinétique de ces 15,2.103 kg vaut 117 MJ
Recommence le calcul de la vitesse.

Question 3
Quelle est la pression exercée par une colonne d'eau de 785 m de hauteur ?

Question 4
On te demande le diamètre ; ce n'est pas ce que tu as calculé.
vitesse de rotation : = 2..1000/60 104,72 rad.s-1

Que vaut la vitesse tangentielle en fonction du rayon R et de la vitesse de rotation ?

Posté par
ziphone
RE 09-12-12 à 10:45

question deux  )
mon probleme je vais trop loin ou je voie pas que  15.2 * 10-3 kg serais masse
je trouve V = 124m/s

(avec simplement la formule basique de l'Énergie cinétique )

question 4

a donc c'est un métre de diametre

question 3

une pression c'est des Pa OU  des  J.m-3

donc Pa = g * m * p( ro)

p = 9.8 * 15.2*10^3 * 1000

p= 1,5 *10^8 pa

c'est bon ?

Posté par
ziphone
re : puissance mécanique produite par une turbine 09-12-12 à 10:49

me suis tromper pour la trois c'est

H . g  .po = PA

donc 7693000 PA

Posté par
Coll Moderateur
re : puissance mécanique produite par une turbine 09-12-12 à 11:50

Oui, tout est bon maintenant.

Fais attention à l'écriture des unités.
Le symbole du pascal est Pa



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