Turbine hydraulique

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Une ancienne turbine ou roue Pelton exposée dans un parc.

Une turbine hydraulique est une machine tournante qui utilise l'eau pour convertir de l'énergie cinétique et potentielle en travail mécanique, et produire de l'énergie hydraulique. Ce sont des pièces essentielles des centrales hydroélectriques. Une turbine sert à transformer l'énergie d'un fluide sous pression ou en mouvement en énergie de rotation pour un alternateur électrique par exemple ou l'inverse transformer une énergie de rotation en mouvement de fluide dans une pompe à turbine.

Il existe une très immense variété de turbines, autant que de fluides, eau, vapeur d'eau, d'utilisations, machine thermique dans la turbine, air, gaz de combustion, eau de barrage, parfois de tailles énormes, comme pour les barrages hydrauliques comme celui en Chine des 3 gorges (800 MW, débit d'eau de 800 m3/s, turbines de 10 m de diamètre de type turbine Francis à réaction, perfectionnée entre 1820 et 1920, avec un rendement de 90% pour de l'eau à grande pression venant de 80 m plus haut qui transmet son énergie aux pales du rotor progressivement en entrant radialement avec sortie par l'axe de rotation, alternateur de 21 m de diamètre) ou les centrales nucléaires ou très petites comme pour les dentistes, fonction de la vitesse du fluide lente ou rapide, de la présence de combustions de gaz ou carburant comme dans les moteurs d'avion à réaction ou les centrales thermiques à gaz. Voir sur wikipedia turbine Francis

Les turbines ressemblent aux éoliennes et moulins à vent ou à eau avec des pales de formes très étudiées pour avoir un bon rendement.

Un modèle de turbine utilisé dans les centrales nucléaires, vu de près.

Dans une pompe la turbine avec pales se sert de la force centrifuge pour accélérer le fluide et pomper. Le fluide entre par l'axe et ressort par la force centrifuge expulsé à l'extérieur avec une grande vitesse.

Histoire et évolution

À la fin du XIX^e siècle, elles ont remplacé les roues à aubes des anciens moulins à eau, étant plus efficaces plus fiables et demandant moins d'entretien. Elles ont permis d'utiliser l'énergie hydraulique avec des puissances beaucoup plus grandes que ce que permettaient les roues à aube.

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