Une turbine est un dispositif de transmission hydroélectrique qui convertit l'énergie thermique du courant d'eau en énergie cinétique mécanique de rotation. Elle joue un rôle essentiel dans les centrales hydroélectriques en actionnant des éoliennes pour produire de l'énergie électromagnétique. C'est un équipement électromécanique important pour ces centrales. Selon son principe de fonctionnement, on distingue deux types de turbines : les turbines à impact et les turbines à effet de levier. Voyons maintenant ce qu'est une turbine hydraulique et quelle est sa structure.
Qu'est-ce qu'une turbine hydraulique ?
La turbine hydraulique est issue de la roue à eau ou du chariot de contrebande de l'Antiquité. En 1827, l'ingénieur français B. Fourneron conçut une turbine à impact de 6 chevaux. En 1849, grâce aux travaux de l'ingénieur américain J.B. Francis, elle fut perfectionnée pour donner naissance à la turbine Francis, ainsi nommée. La turbine à impact apparut en 1850. En 1880, l'ingénieur américain L.A. Pelton obtint le brevet de la turbine à impact à godets, connue sous le nom de turbine Pelton. Avec le développement et la conception des centrales hydroélectriques, les types, les caractéristiques et les structures des turbines hydrauliques se perfectionnèrent. En 1912, l'ingénieur autrichien V. Kaplan conçut la première turbine à hélice axiale rotative, appelée turbine Kaplan. Dans les années 1940 et 1950, les turbines axiales et obliques firent leur apparition successivement. Parallèlement, le développement des turbines hydrauliques s'est orienté vers les turbines à pompe centrifuge, utilisées dans les centrales de pompage-turbinage. Le type de turbine peut être adapté aux différents objectifs et réglementations liés aux différentes hauteurs de chute lors de la conception et du développement des projets hydroélectriques. Après la fondation de la République populaire de Chine, la production industrielle de turbines en Chine s'est rapidement développée. On compte plus de 20 usines de production de turbines, qui ont fabriqué plus de 20 millions de kW de turbines et d'équipements pour les centrales hydroélectriques du pays, et exportés à l'étranger.
Selon les caractéristiques du transfert de chaleur, les turbines hydrauliques se divisent en deux catégories : les turbines à contre-attaque et les turbines à impact. Chaque type de turbine se décline ensuite en différentes versions en fonction des caractéristiques de l’écoulement de l’eau dans la zone de rotation de l’arbre et de la structure de cet arbre.
Quelle est la structure de la turbine ?
La turbine hydraulique est l'élément principal de l'équipement mécanique de production d'énergie hydraulique. La turbine hydraulique, l'éolienne, le moteur de régulation de vitesse, le système de régulation d'excitation et le système de contrôle de la centrale font partie des installations auxiliaires qui constituent le corps principal de la centrale hydroélectrique.
La turbine hydraulique est conçue et fabriquée en fonction du débit et de la hauteur de chute de l'eau. Son rôle est de convertir l'eau en énergie mécanique et d'optimiser la production d'électricité des éoliennes. La turbine se compose de l'arbre, de la bague de support, de la volute et du palier principal. Selon les spécifications, des équipements et composants supplémentaires peuvent également être installés. Les différents types de turbines présentent des structures et des applications spécifiques.
Date de publication : 19 septembre 2022
