Turbine Kaplan

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Turbine Kaplan
Une turbine Kaplan du barrage de Bonneville, après 61 ans de service.

Une turbine Kaplan est une turbine hydraulique à hélices de type propulsion. Elle a été inventée en 1912 par l'ingénieur autrichien Viktor Kaplan[1].

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

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Elle est adaptée pour les faibles chutes de 10 à 30 m de hauteur, et les très grands débits de 5 à 100 m3/s.[réf. nécessaire]

La vitesse de rotation varie de 50 à 250 tr/min.

La turbine Kaplan se différencie des autres turbines à hélices par ses pales dont on peut faire varier l'angle en opération. Cela lui permet d'avoir un rendement énergétique élevé pour plusieurs conditions de débit d'eau.

Son rendement atteint normalement entre 90 % et 95 %.

Histoire[modifier | modifier le code]

En 1910, l'Autrichien Viktor Kaplan propose une turbine répondant au rendement médiocre de la turbine Francis dans le cas de faibles charges. Cette turbine à axe vertical et à rotor en hélice avait des aubes à pas variable.

La première turbine Kaplan fut installée en 1919 dans une usine textile de Velm (Autriche). Sa puissance était de 25,8 ch pour une hauteur de chute de 2,3 m. Jusqu'en 1926, le développement des turbines Kaplan fut arrêté par un phénomène de cavitation (en raison de la rotation rapide de l'hélice dans l'eau, une zone de basse pression se crée sous la surface d'aspiration de l'aube, et des bulles de vapeur d'eau se forment et disparaissent à une fréquence très élevée, provoquant des micro-claquements qui érodent la surface des pales et les détruisent). En 1926, une société suédoise résout le problème en créant une servo-direction à commande hydraulique pour la rotation des aubes du rotor. Cette même année fut installée, à Lilla Edet (Suède), une turbine au rotor de 5,8 m de diamètre et dont la puissance atteignait 10 000 ch pour une hauteur de chute de 6,5 m.

Applications[modifier | modifier le code]

Les turbines Kaplan conviennent particulièrement aux faibles hauteurs de chute a forts débits.

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Kaplan: Turbine basse chute Sur le site ph-energies.com

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]