Hes-so Valais
Menu

OPTIPEL

Champ de vitesse dans le répartiteur d’une turbine Pelton

Dans le cadre du projet OPTIPEL, l’écoulement turbulent tridimensionnel instationnaire dans un distributeur d’une turbine Pelton a été analysé numériquement et expérimentalement. Les deux approches expérimentale et numérique ont été menées en parallèle par la HES-SO Fribourg et la HES-SO Valais-Wallis respectivement avec la participation d’Andritz Hydro Vevey.

L’approche numérique a permis de simuler l’écoulement dans différentes géométries de répartiteurs avec un ou deux injecteurs par des simulations stationnaires de type RANS (Reynolds Average Navier Stokes) avec le logiciel ANSYS CFX. Ces simulations ont été réalisées par la HES-SO Valais-Wallis et Andritz Hydro. Les résultats obtenus par les deux équipes sont qualitativement et quantitativement comparables, des effets liés au maillage et à la position d’éventuelles interfaces ont été observés. L’analyse de l’écoulement pour les différentes géométries a permis de définir le cas test définitif du projet. Il s’agit d’un répartiteur avec un seul injecteur constitué de deux coudes présentant des angles suffisamment importants pour forcer le développement d’un décollement de la couche limite dans le second coude, cf figure. Des simulations RANS de l’écoulement pour ce cas ont aussi été réalisées avec le logiciel Open Source OpenFOAM par la HES-SO Valais-Wallis. Un maillage, présentant une résolution spatiale suffisante, a été spécifiquement développé pour pouvoir réaliser par la suite des simulations de type SGE (Simulations des Grandes Echelles).

Expérimentalement, des nouvelles technologies de mesure ont été testées et mises au point à la HES-SO Fribourg pour déterminer avec une grande précision les champs de vitesse et de pression instantanés. Le protocole expérimental a été défini. Les plans de conception du banc d’essai ont été réalisés par HES-SO Fribourg et Andritz Hydro. L’étalonnage des différents capteurs a été réalisé.

Ce projet a permis de faire une étude de faisabilité de l’utilisation de techniques hautement performantes pour analyser l’écoulement dans le distributeur d’une turbine Pelton.
 

Informations complémentaires

Domaine(s) d'activité

Partenaires

Collaborateurs-trices

Contact