Différence entre turbine à impulsion et turbine à réaction

Généralement, les turbines hydroélectriques sont classées ; turbines à impulsion et turbines à réaction, ayant quelques différences entre elles. L'un des principaux est la façon dont l'énergie est échangée entre le fluide et la turbine. Leurs similitudes seront la façon dont les turbines hydroélectriques convertissent l'énergie potentielle et l'énergie cinétique du débit d'eau en énergie mécanique. Cela sera expliqué plus en détail, restez avec moi !

Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la différence entre une turbine à impulsion et une turbine à réaction, et leur fonctionnement. Leur différence sera également présentée sous forme de tableau.

Différence entre turbine à impulsion et turbine à réaction

Turbine à impulsions

Une turbine à impulsion fonctionne essentiellement selon le principe du 2 ^ème de Newton droit. Au lieu de pales sur le moyeu du rotor, un certain nombre de godets elliptiques demi-taille sont installés. Ainsi, lorsque l'eau frappe les seaux à grande vitesse, le rotor commence à tourner, cela signifie que l'énergie cinétique de l'eau est convertie en énergie mécanique de rotation. Par conséquent, l'électricité est générée lorsqu'une extrémité de l'arbre de la turbine est connectée au générateur. Pelton, Turgo et Cross-flow sont des exemples de turbine à impulsion.

Les turbines Pelton et Turgo sont de construction similaire. Cependant, la turbine à écoulement transversal est une modification d'une turbine à impulsion qui est classée comme telle en raison de la rotation de la roue à pression atmosphérique et non comme une turbine immergée.

Schéma de la turbine à impulsion :

Regardez la vidéo ci-dessous pour savoir comment fonctionne le type de turbine à impulsion :

Turbine à réaction

Dans une turbine à réaction, la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique de l'eau due respectivement à la pression et à la vitesse fait tourner les aubes de la turbine. Le corps entier de cette turbine est immergé dans l'eau et les changements de pression de l'eau ainsi que l'énergie cinétique de l'eau provoquent un échange d'énergie. Les applications de cette turbine sont généralement à des têtes plus basses et des débits plus élevés que le type à impulsion.

Les aubes de turbine ou les aubes de turbine sont conçues pour pouvoir générer une force d'un côté lorsque l'eau la traverse, tout comme un profil aérodynamique. Dans un avion, la force produite par un profil aérodynamique est responsable de sa portance. De même, ici, la force fait tourner les pales.

Différents types de turbines à réaction ont leurs propres conditions de fonctionnement idéales. Pour des exemples,

• Les turbines Pelton sont préférées lorsqu'un faible taux de décharge peut être obtenu et qu'une haute chute (80-1600 m) est disponible.
• Les turbines Kaplan nécessitent un taux de décharge élevé ainsi que des chutes faibles ou moyennes (2-70 m).
• La turbine Francis fonctionne avec un débit moyen et une tête moyenne. La turbine Francis est une combinaison de turbines à impulsion et à réaction.

Les turbines Francis sont les turbines les plus largement utilisées car elles offrent le rendement le plus élevé et peuvent également fonctionner dans une large gamme de conditions de fonctionnement.

Schéma de la turbine à réaction :

Regardez la vidéo ci-dessous pour apprendre le fonctionnement d'un type de turbine à réaction :

Différence entre la turbine à réaction et la turbine à impulsion sous forme de tableau

Vous trouverez ci-dessous la différence entre turbine à impulsion et turbine à réaction sous forme de tableau :

Turbine à réaction	Turbine à impulsions
Plus d'entretien est nécessaire pour cela.	Il nécessite moins d'entretien.
Seule une certaine quantité d'énergie hydraulique est transformée en K.E.	La quantité totale d'énergie hydraulique est transformée en K.E.
Le débit d'eau est une direction axiale et radiale vers la roue de turbine.	La direction de l'écoulement de l'eau est tangentielle à la roue de turbine.
Son degré de réaction est compris entre '0' et '1'.	Son degré de réaction est nul.
Il nécessite un débit d'eau élevé et moyen.	Il nécessite un faible débit d'eau.
La turbine à réaction fonctionne à des hauteurs d'eau faibles et moyennes.	Ça marche à la tête haute.
La turbine à réaction a un rendement hydraulique relativement élevé.	La turbine à impulsion a comparativement moins d'efficacité.
La turbine de Francis et Kaplan en sont l'exemple.	La turbine Pelton Wheel en est l'exemple.
L'eau pénètre autour de la roue.	L'eau n'est admise que sous forme de jets.
La glissière doit être fermée dans un boîtier étanche.	Dans ces turbines, les carters ne sont pas obligatoires. Le boîtier fonctionne comme une protection.
La vitesse et la pression varient au fur et à mesure que le fluide passe par la turbine. La pression au point d'aspiration est bien supérieure au point de refoulement.	La vitesse du jet fait varier la pression dans l'atmosphère restante.
Le contrôle du débit s'effectue via l'aube directrice. Les autres pièces importantes sont le boîtier de défilement, l'anneau de maintien, le rail et le tube de tirage.	Le contrôle du débit s'effectue via une vanne à pointeau montée dans la buse.
L'eau se remplit au passage entre les seaux et, tout en s'écoulant entre les sections d'entrée et de sortie, effectue des travaux sur les pales.	La turbine ne tourne pas entièrement et l'air a libre accès aux godets.
La turbine à réaction n'a pas de pales symétriques.	La turbine à impulsion a des pales symétriques.
La pression de l'eau est diminuée lors de son écoulement.	La pression de l'eau reste constante pendant son écoulement.
Elle a une vitesse de travail élevée par rapport à une turbine à impulsion.	Elle a une vitesse de travail inférieure à celle d'une turbine à réaction.
L'efficacité des seaux est élevée.	L'efficacité des seaux est faible.
Ces turbines nécessitent moins d'espace.	Elle nécessite beaucoup d'espace par rapport à la turbine à réaction.
3 ème de Newton loi définit le transfert d'énergie des turbines à réaction.	2 ème de Newton loi définit le transfert d'énergie des turbines à impulsion.

Conclusion

La principale différence entre une turbine à impulsion et une turbine à réaction est la façon dont l'énergie est échangée entre le fluide et la turbine. C'est tout pour ce post où nous avons expliqué la différence entre turbine à impulsion et à réaction sous forme de tableau. Nous avons également expliqué leur principe de fonctionnement en format vidéo.

J'espère que vous tirerez beaucoup de ce post, si c'est le cas, merci de le partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !