Nous avons déjà présenté la distinction entre turbines hydrauliques à impact et turbines à percussion. La classification et les hauteurs de chute applicables aux turbines à impact ont également été présentées. Les turbines à impact se divisent en turbines à godet, turbines à impact oblique et turbines à double effet, présentées ci-dessous.
La roue de la turbine à impact est toujours dans l'atmosphère, et le flux d'eau à haute pression provenant de la conduite forcée a été transformé en un jet libre à grande vitesse avant d'entrer dans la turbine. La pression de l'eau varie, de sorte que la majeure partie de son énergie cinétique est transférée aux aubes, entraînant la roue en rotation. Pendant toute la durée de l'impact du jet sur la roue, la pression dans le jet reste pratiquement inchangée, soit approximativement la pression atmosphérique.
Turbine à augets : également appelée turbine à cisaillement, comme illustré sur la figure. Le jet libre à grande vitesse de la tuyère frappe les aubes verticalement, tangentiellement à la circonférence de la roue. Ce type de turbine est adapté aux centrales hydroélectriques à forte chute et faible débit, notamment lorsque la chute dépasse 400 m. En raison des limitations de résistance structurelle et de cavitation, la turbine Francis n'est pas adaptée et la turbine à augets est souvent utilisée. La hauteur de chute appliquée à la grande turbine à augets est d'environ 300 à 1 700 m, et celle appliquée à la petite turbine à augets est d'environ 40 à 250 m. Actuellement, la hauteur de chute maximale de la turbine à augets est de 1 767 m (centrale de Lesek en Autriche), et la hauteur de chute nominale de la turbine à augets de la centrale hydroélectrique de Tianhu, en Chine, est de 1 022,4 m.
Turbine de type incliné
Le jet libre de la tuyère pénètre dans l'aube d'un côté de la roue et en ressort de l'autre côté, formant un angle avec le plan de rotation de la roue. Comparé à la turbine à augets, son débit est plus important, mais son rendement est inférieur. C'est pourquoi ce type de turbine est généralement utilisé dans les centrales hydroélectriques de petite et moyenne taille, avec une hauteur de chute généralement comprise entre 20 et 300 m.
turbine à double clic
Le jet de la tuyère frappe les pales de la roue deux fois de suite. Ce type de turbine est de structure simple et facile à fabriquer, mais son rendement et la résistance des pales sont faibles. Elle ne convient qu'aux petites centrales hydroélectriques d'une puissance maximale de 1 000 kW, et sa hauteur d'eau admissible est généralement comprise entre 5 et 100 m.
Voici les classifications des turbines à impact. Comparées aux turbines à impact, il existe moins de sous-classes. Cependant, dans les zones à forte dénivellation, les turbines à impact sont plus efficaces, comme sur le fleuve Yarlung Zangbo en Chine, où la dénivellation atteint plus de 2 000 mètres, et où il est irréaliste de construire des barrages simultanément. Par conséquent, la turbine à impact est devenue le meilleur choix.
Date de publication : 28 juillet 2022
