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Responsable(s) Adrian Ilinca, Daniel Rousse

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Descriptif du cours

Ce cours vise à :
- faire connaître la ressource hydraulique, son potentiel et sa place dans le bilan énergétique;
- initier les étudiantes ou les étudiants à la conception des turbines hydrauliques et au contexte du développement d’un projet hydroélectrique;
- optimiser les paramètres de dimensionnement d’une turbine hydraulique et étudier son impact sur la centrale;
- permettre aux étudiantes et aux étudiants de maîtriser les paramètres d’optimisation pour un développement durable à partir de la ressource hydraulique, dont le retour sur l’investissement, l’efficacité énergétique, la fiabilité et l’empreinte écologique;
- initier les étudiantes ou les étudiants à l’interaction de la turbine hydraulique avec machine synchrone.

Principaux composants des groupes turbines-alternateurs et leurs rôles. Types de turbines : Francis, Pelton, Kaplan et à hélice. La mécanique des fluides pour les turbines hydrauliques (triangle de vitesses, torche, régimes d’opération et les transitoires, cavitation) et les lois de similitude et de transposition (incluant les nombres utilisés pour caractériser la similitude : vitesse spécifique, n11-Q11, ned-Qed, Φ-Ψ ) permettant de dimensionner et concevoir les turbines. Présentation des composants mécaniques de la turbine, leurs chargements, leurs critères de conception et la logistique du montage au site. Mécanique de la roue, la conception, les matériaux les méthodes de fabrication et les méthodes d’inspection non destructives. Validation des performances hydrauliques sur modèle réduit et sur prototype. Réhabilitation des équipements hydroélectriques existants. Présentation des solutions environnementales : réduction des lubrifiants minéraux, turbine ichtyophile et augmentation de l’oxygène dissout.

Soumission d’un dimensionnement hydraulique en réponse à un cahier des charges typique permettant d’approfondir les concepts enseignés par la simulation d’un contexte industriel.





Objectifs du cours

  • faire connaître la ressource hydraulique, son potentiel et sa place dans le bilan énergétique;
  • initier les étudiants à la conception des turbines hydrauliques et au contexte du développement d’un projet hydroélectrique;
  • optimiser les paramètres de dimensionnement d’une turbine hydraulique et étudier son impact sur la centrale;
  • permettre aux étudiants de maîtriser les paramètres d’optimisation pour un développement durable à partir de la ressource hydraulique, dont le retour sur l’investissement, l’efficacité énergétique, la fiabilité et l’empreinte écologique;
  • initier les étudiants à l’interaction de la turbine hydraulique avec la machine synchrone.

Stratégies pédagogiques

À partir de l'hiver 2018, la plus grande partie des cours a été mise en forme avec le logiciel Opale qui permet de structurer pédagogiquement l'information avec la possibilité d'intégrer toute une variété de supports multimédias ainsi que des auto-évaluations. De ce fait, chaque séance du cours disposera d'un site web et de notes en pdf sur Moodle.

Dans le but d'acquérir une vision globale, la séquence des séances présentera les sujets en variant entre la physique de l'hydraulique et les autres compétences développées.

Sur les aspects mécaniques, je serai épaulé par Stéphane Roy, ing. qui a plus de 30 ans d'expérience dans le domaine. Il présentera les composants mécaniques de la turbine et son montage au site.




Coordonnées du personnel enseignant le cours

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