Comportement dynamique d'une turbine Francis à charge partielle. Comparaison modèle-prototype

Dynamic behaviour of a partial load Francis water turbine. Model/prototype comparison

¹ EDF-DTG, Grenoble
² Société Neyrpic, Grenoble

Résumé

Lors du fonctionnement à charge partielle d'une turbine Francis, il apparaît sous la roue une torche de cavitation hélicoïdale qui peut provoquer des perturbations gênantes pour l'exploitant (fluctuations de pression, de puissance...). Après une description générale de ce phénomène, on présente les résultats de mesures effectuées sur un modèle réduit de turbine ainsi que sur un prototype industriel en similitude. On tente ensuite de comparer ces résultats en s'aidant d'un modèle mathématique qui pennet de tenir compte des différences existant entre les conduits des deux installations.

Abstract

During the partial load operation of a Francis water turbine, a helicoidal cavitation torch appears under the wheel and this may provoke interference affecting the operator (pressure fluctuations, power fluctuations, etc). Following a general description of this phenomenon, the results are given of measurements carried out on a turbine reduced model and on a similar industrial prototype. An attempt is then made to compare these results with the help of a mathmematical model which takes account of the differences existing between the conduits of the two installations.