Le saviez-vous ?

Le premier barrage-voûte d'Europe fut construit par François Zola, père d'Émile Zola, entre 1843 et 1859 près d'Aix-en-Provence. Il construisit aussi le canal qui alimente toujours en eau la ville d’Aix en Provence, le canal Zola.

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Expérience turbine Imprimer Envoyer
Écrit par Cameron Charlet   
Vendredi, 09 Janvier 2009 21:13
Pour concrétiser notre TPE et vérifier les formules et théories utilisées pour le calcul de l'énergie fournit par une turbine, nous allons réaliser l'expérience suivante;

Créer et faire fonctionner une turbine miniature afin de vérifier son potentiel électrique.

Protocole expérimental :

Nous avons utilisé :

Une turbine, une dynamo, des câbles électriques, un multimètre et une ampoule de 6 volts.

- Le corps de la turbine est constitué d'une bouteille en plastique, dans lequel on insere six petits copeaux de plastique afin de former les hélices.

- Au fond de la bouteille un trou est découpé dans lequel nous allons loger la dynamo.

- A l'aide de deux câbles électriques, la dynamo sera ensuite raccordée à; premièrement, un multimètre (qui permettra de mesurer l'intensité et la tension du courant) puis, une ampoule de 6 volts (qui permettra de "visualiser" ce courant).

-On place à présent notre turbine sous l'eau qui coule à un débit de 1,09.10-5 m³/s (méthode de calcul expliqué ci-dessous) afin de faire toutes nos mesures et nos tests.

Calcul du débit de l'eau du robinet :

- Nous avons chronométré le remplissage d'un sceau de six litres ; 55s

- Notre débit est donc de 6L/55s

- 6L = 0,006 m3

- 0,006/55 = 1,09.10-5

=> débit : 1,09.10-5 m3/s


Les turbines :
Notre premier modèle, le V1, s'est voué être un échec. Nous avons donc réessayé avec un deuxième modèle, le V2, qui a été construit de manière plus solide.

Turbines V1 et V2 vues de profil

Turbines V1 et V2 vues de dessus

Lampe électrique 6V:
 

Lampe électrique 6V

La dynamo à fixer sur la turbine :
 

Dynamo à fixer sur la turbine

Le multimètre:

 

 Potentiel d'une installation

P=g×Q×Hn×h

g= intensité de l'apesanteur (9.81 N/Kg)

Q= Débit (m3/s)

Hn= Hauteur de chute (m)

h = rendement (estimation: ...%)

 

Vitesse de l'eau (chute)

g= intensité de l'apesanteur (9.81 N/Kg)

Hn= Hauteur de chute (m)

V= vitesse de chute (m/s)

Vitesse angulaire de la roue

W=V/R

R= Rayon (m)

V= vitesse de l'eau

W= Vitesse angulaire de la chute

Conversion:

W=2×π×N

N=W/(2π)

N=nombre de tours/minutes

π=pi ≈3.14

Choc d'un jet d'eau sur une turbine (Pelton)

F=p×Q×(V-v)

F= force en Newton

Q= débit (m3/s)

V= vitesse de l'eau (m/s)

v= vitesse de recul (m/s)

p= masse spécifique de l'eau (Kg/m3)

 

Mise à jour le Dimanche, 22 Mars 2009 12:04