Pour trouver la valeur du couple fourni, je dois d'abord calculer la force exercée par le jet d'un injecteur entrant en collision avec une plaque plane à angle droit.
Note
La valeur de F est à doubler (x2) pour un obstacle de type Pelton
Ce qui donne dans mon cas de figure :
Note
La valeur du débit est divisée par deux (/2) car le calcul s'éffectue sur un injecteur. On remarquera également que la vitesse de recul choisie égale la moitié de la vitesse originale.
Pour calculer le moment d'un couple, j'utilise la formule suivante :
Ce qui donne dans mon cas de figure :
Note
L'effort sur un auget n'est pas dû à la pression de l'eau, d'ailleurs il n'y a plus de pression puisqu' elle a été transformée en vitesse. L'effort est dû au fait que la masse d'eau a changé de direction et de valeur entre son point d'impact sur l'auget et son point de sortie. C'est de la forme : f = poids-specifiq x ( V1.cosTêta1 - V2.cosTêta2) (sous toute réserve) Là où ça se complique c'est qu'on ne connait pas précisément la direction et la vitesse de sortie. On peut peut-être faire l'approximation que la valeur absolue de la vitesse est constante, mais l'angle ... ? Il est déterminé par la forme des augets et surtout je pense, par leur position et leur orientation dans l'espace qui sont essentiellement variables puisque la turbine tourne. Ainsi on conçoit bien que le couple statique (rotation nulle) doit être le plus élevé puisque, compte tenu de la forme des augets, le jet est pratiquement retourné de 180°. A contrario si l'auget "s'efface poliment" devant la masse d'eau il perturbe peu sa direction et donc le couple est faible mais la vitesse importante.