AxialT

Le projet AxialT est financé par le programme de Recherche et Développement Coopératif du CRSNG. Il bénéficier d’un budget de 4,21 M$ en argent et en nature.

L’objectif principal du projet AxialT est d’améliorer la compréhension et la simulation numérique de l’écoulement dans une turbine hydraulique de basse-chute de type hélice. Pour atteindre cet objectif, le projet est centré sur la mesure des écoulements dans un modèle de turbine et sur les analyses numériques, réalisées par les partenaires et les étudiants du Centre Heki. Les connaissances obtenues du projet permettent aux turbiniers de concevoir des turbines avec un meilleur comportement dynamique, et aux compagnies hydroélectriques d’optimiser la puissance électrique produite et d’améliorer la fiabilité de production.

Les objectifs spécifiques étaient de :

• Développer des techniques de mesure adaptées pour les écoulements dans le modèle de turbine;
• Comparer les simulations numériques classiques et en développement avec des résultats expérimentaux fiables et précis;
• Développer les connaissances pour améliorer notre compréhension des écoulements à l’intérieur de la turbine pour régimes différents d’opération.

Neuf points d’opération ont été ciblés afin de donner des informations sur les charges partielles, le point de meilleure efficacité et la surcharge. Ils comprennent trois différentes chutes et sept différents débits.

Pour accomplir ces projets, plusieurs séries de mesures expérimentales ont été réalisées dans la turbine modèle à l’aide des appareils de mesure suivants: un 3D PIV (Particule Image Velocimetry), un LDV 2D (Laser Doppler Velocimetry) ou une sonde de pression non-stationnaire à cinq capteurs développée au Centre Heki. Huit positions dans diverses composantes de la turbine ont été investiguées. De plus, des études complémentaires ont effectuées par analyse numérique en mécanique des fluides dont l’écoulement dans la turbine complète, l’écoulement dans la roue avec peu de bout d’aubes, ainsi que l’écoulement dans l’aspirateur.

Les étudiants associés au projet AxialT se sont penché plus particulièrement sur les conditions d’entrée et de sortie de la machine, sur les non-uniformités de l’écoulement, sur les interactions rotor-stator, sur diverses structures tourbillonnaires, sur les pertes dans des composantes, sur les écoulements dans la roue et aux jeux, et finalement sur la cavitation et les instabilités dans l’aspirateur.