Plateforme d’essais hydrauliques IEC 60193

Validez vos modèles réduits grâce à notre laboratoire indépendant

Notre équipe experimentée vous accompagne dans vos nouveaux projets hydroélectriques ou vos rénovations de turbines grâce à notre banc d’essai hydraulique à la pointe de la technologie.

Notre plateforme d’essai hydraulique est le seul laboratoire d’essai hydraulique indépendant en France capable d’effectuer des essais de développement et de réception conformes aux dernières normes IEC.

Conforme aux dernières normes IEC

Les normes IEC garantissent la cohérence et la sécurité au niveau mondial dans le domaine de l’ingénierie. La norme IEC 60193 définit spécifiquement les méthodes d’essai sur modèle des turbines hydrauliques, des pompes-turbines et des pompes d’accumulation en laboratoire.

Notre banc d’essai hydraulique offre une solution complète pour réaliser des essais de réception sur les turbines Francis et les pompes-turbines réversibles, conformément à la norme IEC 60193. En suivant la norme IEC, nous garantissons des résultats fiables et de haute précision qui favorisent l’efficacité et sécurisent le développement de votre projet hydroélectrique dans une structure totalement indépendante.

La norme IEC 62097 introduit une nouvelle approche normalisée pour la conversion des données d’essais sur modèle en performances réelles des turbines, en tenant particulièrement compte de la rugosité.

Nos experts sont à votre disposition pour vous aider à analyser et à mettre à l’échelle les résultats de vos essais sur modèle conformément à la norme IEC 62097, garantissant ainsi une analyse de haute qualité et des prévisions fiables des performances à grande échelle pour l’industrie hydroélectrique, en toute indépendance.

SuperGrid Institute hydraulic machine test platform is the only independent hydraulic test laboratory in France able to perform development and acceptance tests meeting the latest IEC 60193
With over 10 years of experience, our multidisciplinary team has supported global industry leaders through successful client projects and collaborative initiatives, while actively contributing to research and publications in the field.

Nos références

Avec plus de 10 ans d’expérience, notre équipe d’ingénieurs hydrauliques a accompagné les leaders mondiaux de l’industrie dans le cadre de projets clients et d’initiatives collaboratives couronnés de succès, tout en contribuant activement à la recherche et aux publications dans ce domaine.

SuperGrid Institute's references.

Le Cheylas

Variable speed PSP
(1 x 240 MW, France)

Réalisation des essais de développement, préliminaires et de réception pour ALSTOM POWER HYDRO (fabricant de turbines) et ÉLECTRICITÉ DE FRANCE (propriétaire de la centrale).

Turbine Francis réversible à vitesse variable.

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Kokhav Hayarden

PSP
(2 x 172 MW, Israël)

Réalisation des essais de développement, préliminaires et de réception pour GE HYDRO (fabricant de turbines) et STAR PUMPED STORAGE Ltd. (propriétaire de la centrale).

Turbine Francis réversible.

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Turbine Francis

Essai sur modèle réduit pour validation de design

Modèle réduit d’une turbine Francis de Global Hydro pour les essais préliminaires et les essais de réception du client conformément aux normes IEC 60193.

Diagramme de la courbe de rendement de la turbine pour mesurer le rendement et les pulsations de pression avec une tolérance inférieure à 0,3 %.

Limites de cavitation et analyse des tourbillons à charge partielle.

Essais hydrauliques pour valider la conception de la turbine.

Projet Bilasurf

Améliorez l’efficacité & la flexibilité des turbines

Nos experts évaluent l’influence des nervures sur le comportement hydraulique d’une turbine hydraulique.

Nous menons également une mission visant à traduire les résultats obtenus grâce à notre démonstrateur en recommandations pour les turbines à grande échelle, contribuant ainsi aux normes industrielles existantes.

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Publications scientifiques

Pumped Storage Plants (PSP) using reversible pump-turbines offer the possibility to store large amounts of energy with high efficiency and at reasonable cost. For reversible high head pump-turbines, the characteristic curves exhibit an S-shape in the turbine, turbine break and reverse pump quadrants. This S-shape leads to unstable behavior of the turbine when coupling to the grid (for small guide vane opening) or to surge transient phenomena in case of emergency shutdown (for large guide vane opening). Typically the piping system can be exposed to severe pressure oscillations. Furthermore, the flow inside the pump-turbine is characterized by unsteady complex hydrodynamic phenomena. These phenomena have to be deeply investigated to improve the behavior of the pump-turbine in such operating conditions.

This paper focuses on the numerical analysis of the flow in a reversible pump-turbine in the S-shape region. For this application, we used unsteady computation applying the SAS-SST turbulence model and considered a full computational domain that includes all the component of the pump-turbine. The study highlights the evolution of the flow behavior for a large range of operating conditions: from the optimal efficiency point to the zero discharge condition, for a given constant guide vane opening.

Presented at AIRH 2016 Grenoble

This paper focuses on the set up and the validation of a numerical model for the analysis of the flow in reversible Francis pump-turbines in the S-Shape region. For such operating conditions the flow inside the pump-turbine is characterized by highly unsteady flow separations and complex rotor/stator interactions. Unsteady numerical computations were performed on scale model pump-turbines. Turbulence modelling was achieved by the SAS-SST turbulence model which allows the resolution of the largest flow instabilities.

Three different configurations of pump turbine with the same specific speed (nq≅40) were considered in this study. Several operating conditions from an operating point close to the maximum of power output to zero discharge condition for a given large guide vane opening were computed. Validation of the computational methodology was done by comparison of the CFD results with the existing model test results.

For all the considered configurations and operating conditions, the numerical model gave accurate results for the estimation of quantities such as the head of the pump-turbine or the torque on the runner. Moreover, the pressure fluctuations and the forces acting on the rotating part of the pump-turbine were also evaluated (or predicted). The analysis of the numerical results allows more in depth knowledge of the instabilities of the flow in pump-turbine in the S-Shape region.

Presented at SimHydro 2017

For a given hydraulic design and a given guide vane opening, pump-turbine S-shape description in the turbine quadrant can be different depending on whether measurements are performed from the high discharge to the low discharge area or vice versa. A specific device for visualizing the flow field inside the runner has been developed in a scaled model of a medium head pump turbine machine in order to analyze and understand this hysteresis phenomenon. Windows, lights, high-resolution cameras and tracers have been combined to visualize the flow field.

Flow field behavior has been studied in the runner and in the vaneless area located between the guide vanes and the runner. Two different methods of analyzing the flow field in the runner have been tested. Depending on the localization of the operating points and the direction of the S-shape description, different flow structures have been directly observed. In parallel, a study of the impact of this hysteresis on transient behavior in turbine mode has been carried out. Understanding this phenomenon is important to improve future design and to accurately measure the S-shape during model tests.

Presented at IAHR 2020

Automatisation des séquences de test

Notre banc d’essai fonctionne dans les 4 quadrants avec des réglages de mode opérationnel automatisés. Nous effectuons toutes les opérations de test et les changements de mode depuis la salle de contrôle à l’aide de vannes automatisées, ce qui permet des tests rapides et reproductibles. Notre installation modulaire peut accueillir différents rotors à arbre vertical pour divers modèles hydrauliques.

La plateforme est équipée d’instruments de mesure de haute précision, adaptés à la fois aux tests de développement et aux tests de réception. Le système automatisé et le logiciel de supervision permettent une évaluation rapide des performances.

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SuperGrid Institute has installed a brand-new test configuration for hydraulic profiling

Profilage de pales hydrauliques

Cette configuration est située dans la section de mesure à faible débit de la plate-forme hydraulique IEC de SuperGrid Institute. Cet ajout permet une double mesure du débit, avec une précision de 0,2 %, sans affecter son fonctionnement normal.

Caractéristiques de l’installation d’essai :

  • Section carrée 110 x 110 mm
  • Vitesse d’écoulement de 0 à 16 m/s
  • Réglage de la pression absolue pour les études de cavitation
  • Position angulaire variable de ± 25 degrés
  • Accès sûr, rapide et facile au profil

Il s’agit d’une méthode d’essai unique pour…

  • Évaluer les profils hydrauliques

  • Étudier et anticiper le vortex de Karman au niveau du bord de fuite

  • Détecter ou mesurer la cavitation

Votre avis est précieux

Nous vous serions très reconnaissants de bien vouloir répondre aux questions suivantes :

Camille Prud'Homme - Business Development Manager

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Camille Prud’Homme, Business Development Manager

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Foire aux questions (FAQ)

Nous fournissons des diagrammes caractéristiques complets de modèles à échelle réduite, ce qui nous permet d’offrir une caractérisation extrêmement détaillée de votre nouvelle conception hydraulique. En comprenant les limites réelles de fonctionnement de vos machines, vous êtes en mesure de cibler de nouvelles opportunités commerciales.

Développement, tests d’acceptation et tests d’investigation.

Turbines Francis, pompes de stockage, PSP, pompes-turbines réversibles.