FR3069031B1 - TURBINE - Google Patents

TURBINE Download PDF

Info

Publication number
FR3069031B1
FR3069031B1 FR1756638A FR1756638A FR3069031B1 FR 3069031 B1 FR3069031 B1 FR 3069031B1 FR 1756638 A FR1756638 A FR 1756638A FR 1756638 A FR1756638 A FR 1756638A FR 3069031 B1 FR3069031 B1 FR 3069031B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
turbine
hydraulic
sail
hydraulic fluid
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1756638A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3069031A1 (en
Inventor
Hugues Filiputti
Jean-Marc Cannia
Thierry Maitre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR1756638A priority Critical patent/FR3069031B1/en
Publication of FR3069031A1 publication Critical patent/FR3069031A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3069031B1 publication Critical patent/FR3069031B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/065Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having a cyclic movement relative to the rotor during its rotation
    • F03B17/066Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having a cyclic movement relative to the rotor during its rotation and a rotor of the endless-chain type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/16Air or water being indistinctly used as working fluid, i.e. the machine can work equally with air or water without any modification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/10Geometry two-dimensional
    • F05B2250/11Geometry two-dimensional triangular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/20Geometry three-dimensional
    • F05B2250/23Geometry three-dimensional prismatic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/40Transmission of power
    • F05B2260/406Transmission of power through hydraulic systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/72Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis parallel to the rotor centre line
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

L'invention concerne une turbine comprenant, entre deux supports, des voiles (26) motrices reliées à chaque extrémité à un organe de transmission comprenant une chaîne (40) ou une courroie formant une boucle fermée. La turbine comprend en outre des roues entraînées par les organes de transmission, dont au moins certaines sont montées libres en rotation sur les supports. Chaque voile est reliée à chaque organe de transmission par une liaison pivotante (62). La turbine comprend en outre une première pièce (66) fixée à la voile et adaptée à venir en butée contre un élément (60) fixé à l'organe de transmission lorsque la voile pivote d'un premier angle de débattement et une deuxième pièce (68) fixée à la voile et adaptée à venir en butée contre ledit élément lorsque la voile pivote par rapport à l'organe de transmission d'un deuxième angle de débattement en sens opposé.The invention relates to a turbine comprising, between two supports, webs (26) connected at each end to a transmission member comprising a chain (40) or a belt forming a closed loop. The turbine further comprises wheels driven by the transmission members, at least some of which are mounted free to rotate on the supports. Each web is connected to each transmission member by a pivotal connection (62). The turbine further comprises a first piece (66) fixed to the sail and adapted to abut against an element (60) fixed to the transmission member when the sail pivots with a first deflection angle and a second piece ( 68) fixed to the sail and adapted to abut against said element when the sail pivots with respect to the transmission member with a second deflection angle in the opposite direction.

Description

TURBINETURBINE

DomaineField

La présente demande concerne un convertisseur d'énergiecinétique d'un fluide en énergie mécanique, notamment unconvertisseur qui transfère de l'énergie entre un fluide et unrotor et appelé turbine dans la suite de la description.Exposé de l'art antérieurThe present application relates to a kinetic energy converter of a fluid into mechanical energy, in particular a converter that transfers energy between a fluid and unrotor and called a turbine in the following description.Exposed from the prior art

Il existe des turbines, notamment pour centraleshydroélectriques, qui utilisent l'énergie cinétique naturelle descours d'eau. De telles centrales hydroélectrique sont appeléeségalement hydroliennes. Elles demandent peu de travaux de géniecivil et produisent une électricité qui varie avec le débit ducours d'eau. Elles présentent l'avantage d'entraîner un coût defabrication et d'installation réduit par rapport à une centralehydroélectrique associée à un barrage. En outre, elles neperturbent pas la vie propre du cours d'eau. De plus, la conversionmécano-électrique des hydroliennes peut être réalisée hors del'eau. Il peut être prévu que les turbines flottent sur le coursd'eau de façon à ne pas réaliser de fondations et à s'adapter àla variation naturelle du niveau d'eau.There are turbines, especially for hydropower plants, which use the natural kinetic energy of water courses. Such hydroelectric plants are also called tidal turbines. They require little civil engineering work and produce electricity that varies with the flow of water. They have the advantage of reducing the cost of manufacture and installation compared to a hydroelectric plant associated with a dam. In addition, they do not disturb the life of the watercourse. In addition, the mechano-electric conversion of the tidal turbines can be carried out out of the water. It can be expected that the turbines will float on the watercourse so as not to make foundations and to adapt to the natural variation of the water level.

Une turbine, notamment pour hydrolienne, comprendgénéralement des voiles, également appelées pales, qui entraînenten rotation un arbre lorsqu'elles sont immergées dans le cours d'eau. Le déplacement des voiles peut être dû principalement àdes forces de portance ou à des forces de traînée. La turbine estdite à flux axial lorsque le courant est parallèle à l'axe derotation de l'arbre et à flux transverse lorsque le courant estperpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre.A turbine, especially for tidal turbines, generally includes sails, also called blades, which rotate a tree when immersed in the stream. The displacement of the sails may be due mainly to lift forces or drag forces. The turbine is said to flow axially when the current is parallel to the axis of rotation of the shaft and transverse flow when the current is perpendicular to the axis of rotation of the shaft.

Toutefois, les rendements des turbines existantes,notamment pour hydroliennes, peuvent être faibles. En outre, lesstructures des turbines et des hydroliennes existantes peuventêtre complexes, ce qui entraîne des coûts de fabrication,d'installation et de maintenance élevés. En outre, pour certainesapplications, les turbines existantes peuvent avoir unencombrement excessif, que ce soit en hauteur ou en largeur, cequi n'est pas souhaitable. RésuméHowever, the yields of existing turbines, including turbines, may be low. In addition, the structures of existing turbines and turbines can be complex, resulting in high manufacturing, installation and maintenance costs. In addition, for some applications, existing turbines may be too bulky, either in height or width, which is undesirable. summary

Un objet d'un mode de réalisation est de pallier toutou partie des inconvénients des turbines, notamment pourhydroliennes, décrites précédemment.An object of an embodiment is to overcome all or some of the disadvantages of turbines, especially hydrolysis, described above.

Un autre objet d'un mode de réalisation est d'augmenterle rendement de la turbine.Another object of an embodiment is to increase the efficiency of the turbine.

Un autre objet d'un mode de réalisation est que laturbine ait une structure simple.Another object of an embodiment is that the laturbine has a simple structure.

Un autre objet d'un mode de réalisation est de réduirel'encombrement de la turbine.Another object of an embodiment is to reduce the size of the turbine.

Ainsi, un mode de réalisation prévoit une turbine,destinée à être au moins partiellement immergée dans un écoulementd'un fluide, comprenant deux supports, au moins un flotteur reliéaux supports, et, entre les supports, des voiles motrices reliéesà chaque extrémité à un organe de transmission comprenant unechaîne ou une courroie formant une boucle fermée, la turbinecomprenant en outre des roues entraînées par les organes detransmission, dont au moins certaines sont montées libres enrotation sur les supports, chaque voile comprenant un bordd'attaque et un bord de fuite et étant reliée à chaque organe detransmission par une liaison pivotante, la turbine comprenant enoutre, pour au moins l'un des organes de transmission et pour chaque voile, une première pièce fixée à la voile et adaptée àvenir en butée contre un élément fixé à l'organe de transmissionlorsque la voile pivote par rapport à l'organe de transmissiond'un premier angle de débattement par rapport à un plan deréférence dans un premier sens de rotation et une deuxième piècefixée à la voile et adaptée à venir en butée contre ledit élémentlorsque la voile pivote par rapport à l'organe de transmissiond'un deuxième angle de débattement par rapport au plan deréférence dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sensde rotation.Thus, an embodiment provides a turbine, intended to be at least partially immersed in a flow of a fluid, comprising two supports, at least one float connected to the supports, and, between the supports, motor sails connected at each end to an organ transmission member comprisinga chain or belt forming a closed loop, the turbine further comprising wheels driven by the transmitting members, at least some of which are mounted free to engage the carriers, each sail comprising an edge of attack and a trailing edge and being connected to each transmission member by a pivoting connection, the turbine further comprising, for at least one of the transmission members and for each sail, a first piece attached to the sail and adapted to abut against an element attached to the member of transmission when the sail pivots with respect to the transmission member of a first deflection angle t to a reference plane in a first direction of rotation and a second part fixed to the sail and adapted to abut against said elementwhen the sail pivots with respect to the transmission membera second deflection angle relative to the reference plane in a second direction of rotation opposite the first direction of rotation.

Selon un mode de réalisation, l'écoulement de fluide estun cours d'eau.According to one embodiment, the flow of fluid is a stream.

Selon un mode de réalisation,, pour chaque voile, l'axede rotation de la voile par rapport aux organes de transmissionest situé dans la moitié de la voile du côté du bord d'attaque.According to one embodiment, for each sail, the axis of rotation of the sail relative to the transmission members is located in the half of the sail on the leading edge side.

Selon un mode de réalisation, chaque voile est reliéemécaniquement aux supports seulement par l'intermédiaire desorganes de transmission.According to one embodiment, each web is mechanically connected to the supports only via the transmission members.

Selon un mode de réalisation, la turbine comprend desmoyens pour modifier les premier et deuxième angles dedébattement.According to one embodiment, the turbine comprises means for modifying the first and second mating angles.

Selon un mode de réalisation, la turbine comprend, pourchaque support, des première et deuxième roues montées libres enrotation sur le support et une troisième roue reliée au supportpar un dispositif de maintien adapté à modifier la position de latroisième roue par rapport aux première et deuxième roues.According to one embodiment, the turbine comprises, for each support, first and second wheels mounted free on the support and a third wheel connected to the support by a holding device adapted to change the position of the third wheel relative to the first and second wheels .

Selon un mode de réalisation, le dispositif de maintiencomprend un piston.According to one embodiment, the maintenance device includes a piston.

Selon un mode de réalisation, la turbine comprend aumoins des première, deuxième et troisième zones de parcours danslesquelles chaque organe de transmission s'étend de façonrectiligne, les bords d'attaque des voiles étant disposés de façonhorizontale à 5° près au moins dans les première et deuxième zonesde parcours, les voiles étant complètement immergées au moins surune partie des première et deuxième zones de parcours.According to one embodiment, the turbine comprises at least first, second and third travel zones in which each transmission member extends in a straight manner, the leading edges of the sails being arranged horizontally at least 5 ° in the first and second course zones, the sails being completely submerged at least on part of the first and second course areas.

Selon un mode de réalisation, les voiles sont émergéesen totalité hors de l'écoulement de fluide dans la troisième zonede parcours.According to one embodiment, the sails are completely emerged out of the fluid flow in the third zone of course.

Selon un mode de réalisation, la turbine comprend, enoutre, des éléments de guidage adaptés à commander l'inclinaisondes voiles lors de la pénétration des voiles dans l'écoulement defluide.According to one embodiment, the turbine further comprises guiding elements adapted to control the inclinaisondes veils during the penetration of the webs in the fluid flow.

Selon un mode de réalisation, les voiles sont adaptées,sous l'action des forces hydrodynamiques, à se cambrer vers l'avalpar rapport à l'écoulement de fluide dans les première et deuxièmezones de parcours.According to one embodiment, the sails are adapted, under the action of the hydrodynamic forces, to arch backward relative to the flow of fluid in the first and second run zones.

Un autre mode de réalisation prévoit un système derécupération d'énergie cinétique d'un cours d'eau comprenant aumoins une première turbine tel que définie précédemment et unconvertisseur de l'énergie mécanique fournie par la premièreturbine en une autre forme d'énergie.Another embodiment provides a system for recovering kinetic energy from a stream including at least a first turbine as defined above and a mechanical energy converter provided by the first turbine in another form of energy.

Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprendun circuit hydraulique comprenant une première partie portée parle flotteur et une deuxième partie au sol hors du cours d'eau, lapremière partie comprenant au moins une pompe hydraulique adaptéeà être entraînée par au moins l'une des roues et à mettre encirculation un fluide hydraulique dans le circuit hydraulique, ladeuxième partie comprenant au moins un moteur hydraulique adaptéà être entraîné par le fluide hydraulique.According to one embodiment, the converter comprises a hydraulic circuit comprising a first part carried by float and a second part of the ground out of the watercourse, the first part comprising at least one hydraulic pump adapted to be driven by at least one of the wheels and circulating a hydraulic fluid in the hydraulic circuit, the second part comprising at least one hydraulic motor adapted to be driven by the hydraulic fluid.

Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprendun régulateur du débit et/ou de la pression du fluide hydrauliqueatteignant le moteur hydraulique.According to one embodiment, the converter comprises a regulator of the flow and / or the pressure of the hydraulic fluid reaching the hydraulic motor.

Selon un mode de réalisation, le convertisseur comprendun réservoir du fluide hydraulique et une première conduitereliant la pompe hydraulique au réservoir et dans laquelle lefluide hydraulique est destiné à circuler de la pompe hydrauliquevers le réservoir, le moteur hydraulique étant situé sur lapremière conduite, le convertisseur comprenant, en outre, unedeuxième conduite reliant la pompe hydraulique au réservoir etdans laquelle le fluide hydraulique est destiné à circuler de la pompe hydraulique vers le réservoir, la perte de charge du fluidehydraulique sur la deuxième conduite étant inférieure à la pertede charge du fluide hydraulique sur la première conduite, leconvertisseur comprenant en outre des vannes d'isolement avecactionneur adaptées à autoriser la circulation du fluidehydraulique dans la première conduite et interdire simultanémentla circulation du fluide hydraulique dans la deuxième conduite età interdire la circulation du fluide hydraulique dans la premièreconduite et autoriser simultanément la circulation du fluidehydraulique dans la deuxième conduite.According to one embodiment, the converter comprisesa reservoir of the hydraulic fluid and a first conduiteleliantling the hydraulic pump to the reservoir and whereinthefluide fluid is intended to flow from the hydraulic pump to the reservoir, the hydraulic motor being located on the first conduit, the converter comprising in addition, a second pipe connecting the hydraulic pump to the tank andin which the hydraulic fluid is intended to flow from the hydraulic pump to the tank, the pressure drop of the hydraulic fluid on the second pipe being less than the load of the hydraulic fluid on the first conduct, theconverter further comprising isolation valves with actuator adapted to allow the circulation of hydraulic fluid in the first conduit and simultaneously prohibit the circulation of hydraulic fluid in the second conduit and prohibit the circulation of hydraulic fluid dan s the first run and simultaneously allow the circulation of the hydraulic fluid in the second pipe.

Selon un mode de réalisation, le système comprend enoutre une deuxième turbine tel que définie précédemment et danslequel le convertisseur est adapté à convertir l'énergie mécaniquefournie par la deuxième turbine en ladite autre forme d'énergie.Brève description des dessinsAccording to one embodiment, the system further comprises a second turbine as defined above and in whichthe converter is adapted to convert the mechanical energyprovided by the second turbine into said other form of energy. Brief description of the drawings

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres,seront exposés en détail dans la description suivante de modes deréalisation particuliers faite à titre non limitatif en relationavec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en perspective, partielle etschématique, d'un mode de réalisation d'une hydrolienne ; la figure 2 est une vue en perspective, partielle etschématique, de la turbine de 1'hydrolienne de la figure 1 ; la figure 3 est une vue de dessus, partielle etschématique, d'une voile et des chaînes de la turbine représentéesur la figure 2 ; les figures 4 et 5 sont des vues en perspective,partielles et schématiques, de modes de réalisation d'une voilede la turbine représentée en figure 2 ; les figures 6 et 7 sont respectivement une vue de dessuset une vue de côté, partielles et schématiques, d'un mode deréalisation d'une chaîne de la turbine représentée en figure 2 ; les figures 8, 9 et 10 sont des vues de côté, partielleset schématiques, d'un mode de réalisation de la liaison entre unevoile et une chaîne de la turbine représentée en figure 2 ; les figures 11 et 12 sont respectivement une vue enperspective et une vue de côté, partielles et schématiques, de laturbine représentée sur la figure 2 illustrant sonfonctionnement ; la figure 13 est une vue de côté d'une voile de laturbine de la figure 2 en fonctionnement ; la figure 14 est une vue en perspective, partielle etschématique, d'un autre mode de réalisation d'une hydrolienne ; les figures 15 et 16 sont des vues de côté, partielleset schématiques, d'autres modes de réalisation d'une turbine ; les figures 17 et 18 sont des vues de côté, partielleset schématiques, d'un autre mode de réalisation d'une turbine àdeux configurations d'utilisation différentes ; la figure 19 est une vue schématique d'un mode deréalisation du convertisseur mécanique-électrique de1'hydrolienne représentée en figure 1 ; les figures 20 et 21 sont des vues de dessus schématiquesde modes de réalisation d'une hydrolienne comprenant plusieursturbines ; et la figure 22 est une vue plus détaillée du convertisseurmécanique-électrique illustré en figure 19.These and other features and advantages will be set forth in detail in the following description of particular embodiments made in a nonlimiting manner in relation to the appended figures in which: FIG. 1 is a perspective view, partial and schematic, of an embodiment of a tidal turbine; FIG. 2 is a perspective view, partial and schematic, of the turbine of the hydroline of FIG. 1; Figure 3 is a top view, partial schematic, of a sail and turbine chains shown in Figure 2; Figures 4 and 5 are perspective views, partial and schematic, of embodiments of a voilede the turbine shown in Figure 2; Figures 6 and 7 are respectively a top view and a side view, partial and schematic, of a embodiment of a chain of the turbine shown in Figure 2; Figures 8, 9 and 10 are side views, partial and schematic, of an embodiment of the connection between unvoile and a chain of the turbine shown in Figure 2; Figures 11 and 12 are respectively a perspective view and a side view, partial and schematic, laturbine shown in Figure 2 illustrating its operation; Figure 13 is a side view of a laturbine sail of Figure 2 in operation; Figure 14 is a perspective view, partial and schematic, of another embodiment of a tidal turbine; Figures 15 and 16 are side views, partial and schematic, other embodiments of a turbine; Figures 17 and 18 are side views, partial and schematic, of another embodiment of a turbine with two different use configurations; Fig. 19 is a schematic view of an embodiment of the mechanical-electrical hydride converter shown in Fig. 1; Figures 20 and 21 are schematic top views of embodiments of a tidal turbine comprising several turbines; and Fig. 22 is a more detailed view of the mechanical-electrical converter illustrated in Fig. 19.

Description détailléedetailed description

Dans la description qui suit, lorsque l'on faitréférence à des qualificatifs de position absolue, tels que lestermes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite",etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous","supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifsd'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc.,il est fait référence à l'orientation des figures ou à une turbinedans une position normale d'utilisation. Sauf précision contraire,les expressions "approximativement", "sensiblement", "environ" et"de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.En relation avec des directions ou des angles, les expressions"approximativement", "sensiblement", "environ" et "de l'ordre de"signifient à 10° près, de préférence à 5° près. De plus, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention sontdécrits et représentés sur les figures. Dans la suite de ladescription, les adjectifs "amont" et "aval" sont utilisés pourdistinguer des éléments d'une turbine, notamment pour hydrolienne,immergée au moins partiellement dans un fluide par rapport au sensd'écoulement du fluide.In the following description, when reference is made to absolute position qualifiers, such as "before", "back", "up", "down", "left", "right", etc., or relative , such as the terms "above", "below", "upper", "lower", etc., or with qualifiers for orientation, such as the terms "horizontal", "vertical", etc., reference is made to to the orientation of the figures or a turbine in a normal position of use. Unless otherwise specified, the expressions "approximately", "substantially", "about" and "of the order of" mean within 10%, preferably within 5%. In relation to directions or angles, the expressions " approximately "," substantially "," about "and" of the order of "mean within 10 degrees, preferably within 5 degrees. In addition, only the elements necessary for understanding the invention are described and shown in the figures. In the following description, the adjectives "upstream" and "downstream" are used to distinguish elements of a turbine, in particular for tidal turbine, immersed at least partially in a fluid relative to the flow direction of the fluid.

Dans la suite de la description, des modes deréalisation d'une turbine vont être décrits dans le cas d'unehydrolienne. Toutefois, la turbine selon les modes de réalisationdécrits par la suite peut être utilisée pour d'autresapplications, notamment pour réaliser une éolienne, une centralede fabrication d'air liquide, un dispositif d'irrigation, unegénératrice de courant continu et de façon générale toutdispositif nécessitant de l'énergie mécanique.In the remainder of the description, embodiments of a turbine will be described in the case of unhydrolienne. However, the turbine according to the embodiments described below can be used for otherapplications, in particular for making a wind turbine, a liquid air manufacturing unit, an irrigation device, a dc generator and generally any device requiring mechanical energy.

La figure 1 est une vue en perspective, partielle etschématique, d'un mode de réalisation d'une hydrolienne 10 pourcours d'eau, également appelé écoulement d'eau ou écoulement parla suite. L'hydrolienne 10 est adaptée à fournir une puissanceélectrique qui peut varier de 1 kW à 100 kW. L'hydrolienne 10 comprend un organe de flottaison 12,destiné à flotter sur le cours d'eau et supportant une turbine 14et un convertisseur d'énergie 16 entraîné par la turbine 14. Leconvertisseur 16 peut être un convertisseur électromécaniqueadapté à transformer l'énergie mécanique fournie par la turbine14 en énergie électrique. Le convertisseur électromécanique 16peut alors être relié au réseau électrique. Le convertisseurélectromécanique 16 peut être en totalité porté par l'organe deflottaison 12. A titre de variante, le convertisseur 16 peut sediviser en une premier partie et une deuxième partie, la premièrepartie étant portée par l'organe de flottaison 12 et étant reliéeà la deuxième partie qui est située sur la rive du cours d'eau.La première partie du convertisseur 16 peut être adaptée àtransformer l'énergie mécanique fournie par la turbine 14 enénergie hydraulique. La première partie du convertisseur 16fournit alors un fluide hydraulique alimentant la deuxième partie du convertisseur qui comprend un moteur hydraulique entraînant ungénérateur électrique, le moteur hydraulique et le générateurhydraulique étant situés sur la rive du cours d'eau.Figure 1 is a perspective view, partial and schematic, of an embodiment of a water turbine 10 for water, also called flow of water or flow thereafter. The tidal turbine 10 is adapted to provide an electrical power which can vary from 1 kW to 100 kW. The tidal turbine 10 comprises a flotation device 12, intended to float on the stream and supporting a turbine 14 and a power converter 16 driven by the turbine 14. The converter 16 may be an electromechanical converter adapted to transform the mechanical energy supplied by the turbine14 in electrical energy. The electromechanical converter 16 can then be connected to the electrical network. The electromechanical converter 16 may be wholly carried by the flotation member 12. Alternatively, the converter 16 may sedivate into a first portion and a second portion, the first portion being carried by the flotation member 12 and being connected to the second part which is located on the bank of the stream.La first part of the converter 16 can be adapted to transform the mechanical energy provided by the turbine 14 enénergie hydraulic. The first part of the converter 16 then provides a hydraulic fluid supplying the second part of the converter which comprises a hydraulic motor driving an electric generator, the hydraulic motor and thehydraulic generator being located on the bank of the watercourse.

Selon un mode de réalisation, l'organe de flottaison 12comprend deux flotteurs 20 disposés de part et d'autre de laturbine 14. A titre de variante, plus d'un flotteur est prévu depart et d'autre de la turbine 14. Les flotteurs 20 sont représentésde façon schématique par des parallélépipèdes en figure 1.Toutefois, les flotteurs 20 peuvent avoir d'autres formes. Enparticulier, chaque flotteur 20 peut avoir une section horizontaleen forme de profil d'aile.According to one embodiment, the flotation member 12comprends two floats 20 disposed on either side of the laturbine 14. Alternatively, more than one float is provided on the other side of the turbine 14. The floats 20 are schematically represented by parallelepipeds in FIG. 1. However, the floats 20 may have other shapes. In particular, each float 20 may have a horizontal section in the form of a wing profile.

La figure 2 est une vue en perspective de la turbine 14.La turbine 14 comprend un bâti 22 qui, selon un mode deréalisation, comprend deux supports 24, correspondant par exempleà des plaques planes, reliés par des traverses 25. La turbine 14comprend, entre les deux supports 24, N voiles motrices 26, où Nest un nombre entier qui varie, par exemple, de 8 à 64. Selon unmode de réalisation, chaque voile motrice 26 comprend un bordd'attaque 28, un bord de fuite 30, par exemple un bord de fuiteeffilé, et deux extrémités latérales 32 opposées.FIG. 2 is a perspective view of the turbine 14.The turbine 14 comprises a frame 22 which, according to one embodiment, comprises two supports 24, corresponding for example to flat plates, connected by crosspieces 25. The turbine 14 includes, between the two supports 24, N motor sails 26, where Nest an integer which varies, for example, from 8 to 64. According to one embodiment, each motor sail 26 comprises an attacking edge 28, a trailing edge 30, for example a tapered trailing edge, and two opposite lateral ends 32.

La turbine 14 comprend des roues montées libres enrotation sur les supports 24. Dans le présent mode de réalisation,pour chaque support 24, la turbine 14 comprend trois roues 34,36, 38 montées libres en rotation sur le support 24, plusprécisément une roue supérieure amont 34 située le plus à l'amont,une roue supérieure aval 36 située le plus à l'aval et une roueinférieure 38 située le plus bas. Les axes de rotation des roues34, 36, 38 sont sensiblement parallèles. Selon un mode deréalisation, les axes de rotation des roues 34, 36, 38 sontsensiblement horizontaux. Pour chaque support 24, les roues 34,36, 38 reliées au support 24 sont sensiblement situées dans unmême plan. Selon un mode de réalisation, les axes de rotation desroues supérieures amont 34 sont confondus, les axes de rotationdes roues supérieures aval 36 sont confondus et les axes derotation des roues inférieures 38 sont confondus. La turbine 14 peut comprendre un arbre reliant les deux roues supérieures amont34, les deux roues supérieures aval 36 et/ou les deux rouesinférieures 38. Au moins l'une des roues 34, 36, 38, de préférencel'une des roues supérieures amont 34 ou l'une des rouessupérieures aval 36, est reliée au convertisseur 16 par un systèmede transmission non représenté et entraîne le convertisseurélectromécanique 16 lorsqu'elle est mise en rotation. Depréférences, les deux roues supérieures amont 34 et/ou les deuxroues supérieures aval 36 entraînent le convertisseur 16 par unsystème de transmission.The turbine 14 comprises wheels mounted free on the brackets 24. In the present embodiment, for each support 24, the turbine 14 comprises three wheels 34,36, 38 mounted free to rotate on the support 24, more specifically an upper wheel upstream 34 located at the upstream, a downstream upper wheel 36 located the most downstream and a lower lower wheel 38. The axes of rotation of the wheels 34, 36, 38 are substantially parallel. According to one embodiment, the axes of rotation of the wheels 34, 36, 38 are substantially horizontal. For each support 24, the wheels 34,36, 38 connected to the support 24 are substantially located in the same plane. According to one embodiment, the axes of rotation of the upper upstream wheels 34 are merged, the axes of rotation of the upper downstream wheels 36 are merged and the axes of rotation of the lower wheels 38 are merged. The turbine 14 may comprise a shaft connecting the two upper upstream wheels 34, the two upper downstream wheels 36 and / or the two lower wheels 38. At least one of the wheels 34, 36, 38, preferably one of the upper upstream wheels 34 or one of the upper downstream wheels 36, is connected to the converter 16 by a not shown transmission system and drives the electromechanical converter 16 when it is rotated. Deferreferences, the two upper upstream wheels 34 and / or the two upper downstream wheels 36 drive the converter 16 by a transmission system.

La turbine 14 comprend, pour chaque support 24, unechaîne 40, représentée de façon schématique sur les figures,formant une boucle fermée s'étendant autour des trois roues 34,36, 38 et adaptée à entraîner en rotation les roues 34, 36, 38lorsqu'elle est déplacée. A titre de variante, chaque chaîne 40peut être remplacée par n'importe quel type d'organe detransmission, par exemple une courroie notamment une courroieplate, une courroie crantée, une courroie trapézoïdale, unecourroie striée ou une courroie ronde (également appelée câble).Chaque support 24 peut comprend un carénage 41 qui protège leschaînes 40, les roues 34, 36, 38 et éventuellement les extrémitéslatérales 32 des voiles 26.The turbine 14 comprises, for each support 24, a chain 40, shown schematically in the figures, forming a closed loop extending around the three wheels 34, 36, 38 and adapted to drive the wheels 34, 36, 38 in rotation when 'she is moved. Alternatively, each chain 40 can be replaced by any type of transmission member, for example a belt including a flat belt, a toothed belt, a V-belt, a striated belt or a round belt (also called cable). support 24 may comprise a fairing 41 which protects the chains 40, the wheels 34, 36, 38 and possibly the lateral ends 32 of the webs 26.

La figure 3 représente une vue de dessus de l'une desvoiles 26 et des chaînes 40 situées de part et d'autre de la voile26. On note E l'envergure de la voile 26 et Co la corde de lavoile 26. Chaque voile 2 6 est reliée aux chaînes 40 à sesextrémités latérales 32. Selon un mode de réalisation, un arbre42 s'étend au travers de la voile 2 6 et se projette de part etd'autre de la voile 26 depuis chaque extrémité latérale 32 de lavoile 26. L'arbre 42 est relié à chaque chaîne 40 par un élémentde liaison 44. Les éléments de liaison 44 permettent une rotationde la voile 2 6 par rapport aux chaînes 40 autour d'un axe derotation P qui peut correspondre à l'axe de chaque arbre 42. Selonun mode de réalisation, l'axe de rotation P est sensiblementhorizontal. Selon un mode de réalisation, l'axe de rotation P est situé dans la moitié de la voile 26 du côté du bord d'attaque 28,de préférence dans le quart de la voile 2 6 contenant le bordd'attaque 28.FIG. 3 represents a view from above of one of the boats 26 and chains 40 located on either side of the sail. E is the span of the sail 26 and Co the star rope 26. Each sail 26 is connected to the chains 40 at its lateral extremities 32. According to one embodiment, a shaft 42 extends through the sail 26 and projecting from each other of the sail 26 from each lateral end 32 of the star 26. The shaft 42 is connected to each chain 40 by a connecting element 44. The connecting elements 44 allow a rotation of the sail 26 by relative to the chains 40 about a P-axis that can correspond to the axis of each shaft 42. According to one embodiment, the axis of rotation P is substantially horizontal. According to one embodiment, the axis of rotation P is located in half of the sail 26 on the leading edge 28 side, preferably in the quarter of the sail 26 containing the attacking edge 28.

La figure 4 est une vue en perspective, partielle etschématique, d'un mode de réalisation d'une voile 26 dans lequella voile 2 6 a une structure rigide et a, dans un plan verticalparallèle aux supports 24, une section droite en forme d'un profild'aile biconvexe symétrique. A titre de variante, la voile peutavoir un profil d'aile biconvexe dissymétrique, un profil plancreux, ou un profil à double courbure. De préférence, l'épaisseurrelative du profil est inférieure ou égale à 18 %. De préférence,pour chaque voile 26, le profil de la voile 26 est sensiblementconstant sur la majeure partie de l'envergure E de la voile 26.FIG. 4 is a perspective view, partial and schematic, of an embodiment of a sail 26 in which the sail 26 has a rigid structure and has, in a vertical plane parallel to the supports 24, a straight section in the form of a symmetrical biconvex wing. Alternatively, the sail may have an asymmetrical biconvex wing profile, a plankous profile, or a double curvature profile. Preferably, the relative thickness of the profile is less than or equal to 18%. Preferably, for each sail 26, the profile of the sail 26 is substantially constant over most of the span E of the sail 26.

La figure 5 est une vue en perspective, partielle etschématique, d'un autre mode de réalisation d'une voile 26 danslequel la voile 26 comprend un cadre 46 sur lequel est disposé unélément 48 fin et souple, par exemple une toile. Le cadre peutêtre composé par l'arbre 42, un montant arrière 50 s'étendant defaçon parallèle à l'arbre 42 et des montants latéraux 52 reliantl'arbre 42 au montant arrière 50. Selon un mode de réalisation,la toile 48 est enroulée autour de l'arbre 42 et est enrouléeautour du montant arrière 50.FIG. 5 is a perspective view, partial and schematic, of another embodiment of a sail 26 in which the sail 26 comprises a frame 46 on which is disposed a thin and flexible member 48, for example a fabric. The frame may be composed of the shaft 42, a rear upright 50 extending parallel to the shaft 42 and lateral uprights 52 connecting the shaft 42 to the rear upright 50. According to one embodiment, the fabric 48 is wrapped around of the shaft 42 and is wound around the rear pillar 50.

Les figures 6 et 7 sont respectivement une vue de côtéet une vue de dessus d'un mode de réalisation d'une partie de lachaîne 40 dans lequel la chaîne 40 comprend des maillons 54, deuxmaillons 54 étant représentés sur les figures 6 et 7. Chaquemaillon 54 est articulé à chacune de ses extrémités par rapportau maillon adjacent de la chaîne 40 autour d'un axe 56. Chaquemaillon 54 peut comprendre plusieurs éléments plats 58 etparallèles articulés à chaque extrémité sur l'axe 56. Aux moinscertaines des roues 34, 36, 38 peuvent alors correspondre à desroues dentées dont les dents engrènent dans les maillons 54 de lachaîne 40. Selon un mode de réalisation, les maillons de la chaîne40 sont autobloquants. Ceci signifie que lorsque des premier etdeuxième maillons 54 de la chaîne 40, adjacents et articulés l'un par rapport à l'autre, sont sensiblement alignés, un mouvement derotation du premier maillon par rapport au deuxième maillon n'estpossible que dans un seul sens de rotation. Lorsque chaque chaîne40 est une chaîne à maillons autobloquants, les roues inférieures38 peuvent ne pas être présentes.Figures 6 and 7 are respectively a side view and a top view of an embodiment of a part of the chain 40 in which the chain 40 comprises links 54, deuxaillons 54 being shown in Figures 6 and 7. Chaquemaillon 54 is articulated at each of its ends relative to the adjacent link of the chain 40 about an axis 56. Chaquemaillon 54 may comprise a plurality of flat elements 58 andparallèles articulated at each end on the axis 56. At least some of the wheels 34, 36, 38 may then correspond to toothed wheels whose teeth mesh in the links 54 of the chain 40. According to one embodiment, the links of the chain40 are self-locking. This means that when first and second links 54 of the chain 40, adjacent and articulated with respect to each other, are substantially aligned, a derotation movement of the first link with respect to the second link is only possible in one direction of rotation. When each chain 40 is a self-locking link chain, the lower wheels 38 may not be present.

Les figures 8, 9 et 10 sont des vues de côté, partielleset schématiques, d'un mode de réalisation de l'élément de liaison44 entre la voile 26 et la chaîne 40. L'élément de liaison 44 estfixé à la chaîne 40. Lorsque la chaîne 40 a la structurereprésentée sur les figures 6 et 7, l'élément de liaison 44 peutêtre fixé à l'un des maillons 54 ou à l'un des axes 56 de lachaîne 40.Figures 8, 9 and 10 are side views, partial and schematic, of an embodiment of the connecting element44 between the sail 26 and the chain 40. The connecting element 44 is attached to the chain 40. When the chain 40 has the structure shown in FIGS. 6 and 7, the connecting element 44 can be fixed to one of the links 54 or to one of the axes 56 of the chain 40.

Selon un mode de réalisation, l'élément de liaison 44comprend un socle 60 fixé à la chaîne 40. L'arbre 42 de la voile26 est relié au socle 60 par une liaison pivotante 62, par exempleun palier lisse. La liaison pivotante 62 permet une rotation del'arbre 42, et donc de la voile 26, par rapport au socle 60 autourde l'axe P comme cela est illustré par l'arc de cercle 64 à doubleflèche en figure 8. L'élément de liaison 44 comprend, en outre,un premier élément de butée 66 solidaire de l'arbre 42 et adaptéà venir en butée contre le socle 60 lorsque la voile 26 pivotepar rapport au socle 60 dans un premier sens de rotation jusqu'àatteindre un premier angle de débattement maximal comme cela estreprésenté en figure 9. L'élément de liaison 44 comprend, enoutre, un deuxième élément de butée 68 solidaire de l'arbre 42 etadapté à venir en butée contre le socle 60 lorsque la voile 26pivote par rapport au socle 60 dans un deuxième sens de rotation,opposé au premier sens de rotation, jusqu'à atteindre un deuxièmeangle de débattement maximal comme cela est représenté en figure10.According to one embodiment, the connecting element 44 comprises a base 60 fixed to the chain 40. The shaft 42 of the sail26 is connected to the base 60 by a pivoting connection 62, for example a plain bearing. The pivoting connection 62 allows a rotation of the shaft 42, and thus the sail 26, relative to the base 60 around the axis P as illustrated by the double-arrow arc 64 in FIG. link 44 further comprises a first abutment member 66 integral with the shaft 42 and adapted to abut against the base 60 when the sail 26 pivots relative to the base 60 in a first direction of rotation to reach a first angle of maximum displacement as shown in Figure 9. The connecting element 44 comprises, in addition, a second abutment member 68 integral with the shaft 42 andadapted to abut against the base 60 when the sail 26pivot relative to the base 60 in a second direction of rotation, opposite to the first direction of rotation, until reaching a second maximum travel angle as shown in FIG.

Selon un mode de réalisation, les premier et deuxièmeangles de débattement maximaux sont ajustables. Selon un mode deréalisation, le premier élément de butée 66 comprend une pièce 70qui est commune avec le deuxième élément de butée 68 et qui estsolidaire de l'arbre 42. Le premier élément de butée 66 comprend en outre une tige filetée 72 montée dans une ouverture filetéeprévue dans la pièce 70. Une extrémité de la tige 72 vient encontact avec le socle 60 lorsque le premier angle de débattementmaximal est atteint. La position relative de la tige 72 par rapportà la pièce 70 peut être modifiée pour modifier le premier anglede débattement maximal. De façon analogue, le deuxième élément debutée 68 comprend en outre une tige filetée 74 montée dans uneouverture filetée prévue dans la pièce 70. Une extrémité de latige 74 vient en contact avec le socle 60 lorsque le deuxièmeangle de débattement maximal est atteint. La position relative dela tige 74 par rapport à la pièce 70 peut être modifiée pourmodifier le deuxième angle de débattement maximal.According to one embodiment, the first and second maximum travel rules are adjustable. According to one embodiment, the first abutment element 66 comprises a part 70 which is common with the second abutment element 68 and which is integral with the shaft 42. The first abutment element 66 further comprises a threaded rod 72 mounted in an opening The end of the rod 72 comes into contact with the base 60 when the first maximum deflection angle is reached. The relative position of the rod 72 with respect to the workpiece 70 can be modified to modify the first angle of maximum travel. Similarly, the second start member 68 further comprises a threaded rod 74 mounted in a threaded opening provided in the workpiece 70. An end of the spine 74 engages the pedestal 60 when the second maximum deflection angle is reached. The relative position of the rod 74 relative to the workpiece 70 can be modified to alter the second maximum travel angle.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures8, 9 et 10, l'ajustement des premier et deuxième angles dedébattement maximal sont ajustables manuellement. A titre devariante, la turbine 14 comprend des actionneurs adaptés àmodifier les premier et deuxième angles de débattement maximal enfonction de signaux de commande. Ceci permet une modification dedes premier et deuxième angles de débattement maximal en cours defonctionnement de la turbine 14.In the embodiment shown in Figs. 8, 9 and 10, the adjustment of the first and second maximum stroke angles are manually adjustable. As an alternative, the turbine 14 comprises actuators adapted to modify the first and second maximum deflection angles with control signals. This allows a modification of the first and second maximum deflection angles during operation of the turbine 14.

En fonctionnement, la turbine 14 est immergée au moinspartiellement dans un cours d'eau. Selon un mode de réalisation,les bords d'attaque 28 des voiles sont maintenus sensiblementhorizontaux. Les voiles 26 immergées dans le cours d'eau sont,sous l'action de forces de portance, adaptées à entraîner ledéplacement des chaînes 40.In operation, the turbine 14 is submerged at least partially in a stream. According to one embodiment, the leading edges 28 of the webs are maintained substantially horizontal. The sails 26 immersed in the watercourse are, under the action of lift forces, adapted to cause the displacement of the chains 40.

Les figures 11 et 12 sont respectivement une vue enperspective et une vue de côté schématiques de la turbine 14illustrant son fonctionnement. Sur les figures 11 et 12, les seulséléments de la turbine 14 qui sont représentés de façonschématique sont certaines voiles 26 (trois en figure 11 et sixen figure 12), les roues 32, 34 et 36, les chaînes 40 et, sur lafigure 11, les axes de rotation A, B et C respectivement des rouessupérieures amont 34, des roues supérieures aval 36 et des rouesinférieures 38. En outre, en figure 12, on a représenté par un trait 7 6 la surface libre du cours d'eau 78 dans lequel estimmergée partielle la turbine 14.Figures 11 and 12 are respectively a perspective view and a schematic side view of the turbine 14 illustrating its operation. In FIGS. 11 and 12, the only elements of the turbine 14 that are shown schematically are certain sails 26 (three in FIG. 11 and six in FIG. 12), the wheels 32, 34 and 36, the chains 40 and, in FIG. the axes of rotation A, B and C, respectively, of the upper upstream wheels 34, of the upper downstream wheels 36 and of the lower wheels 38. In addition, in FIG. 12, there is shown by a line 76 the free surface of the stream 78 in which partial energy turbine 14.

Dans la suite de la description, on appelle zone deparcours amont 80, l'espace parcouru par les voiles 26lorsqu'elles sont situées sur les parties des chaînes 40 entreles roues supérieures amont 34 et les roues inférieures 38. Onappelle en outre zone de parcours aval 82 l'espace parcouru parles voiles 26 lorsqu'elles sont situées sur les parties deschaînes 40 entre les roues inférieures 38 et les roues supérieuresaval 36 et on appelle zone de parcours supérieure 84 l'espaceparcouru par les voiles 26 lorsqu'elles sont situées sur lesparties des chaînes 40 entre les roues supérieures aval 36 et lesroues supérieures amont 34.In the remainder of the description, it is called upstream travel zone 80, the space traveled by the sails 26 when they are located on the parts of the chains 40 between the upper upstream wheels 34 and the lower wheels 38. In addition, it is called downstream travel zone. 82 is the space traveled by the sails 26 when they are located on the parts of the chains 40 between the lower wheels 38 and the uppervalley wheels 36 and is called upper course area 84 the spaceparcouru by the sails 26 when they are located on the parts chains 40 between the upper downstream wheels 36 and the upper upstream wheels 34.

Comme cela apparaît sur la figure 12, dans le présentmode de réalisation, la zone de parcours supérieure 84 de laturbine 14 n'est pas immergée dans le cours d'eau 78. Les voiles26 sont disposées de façon que, pour chaque voile 26, lorsque lavoile 2 6 est située dans la zone de parcours amont 80, le bordd'attaque 28 de la voile 26 est plus bas que le bord de fuite 30et que, lorsque la voile 26 est située dans la zone de parcoursaval 82, le bord d'attaque 28 de la voile 26 est plus haut que lebord de fuite 30. Les forces de portance dues à l'écoulement 78qui s'exercent sur les voiles 26 dans la zone de parcours amont80 tendent à faire descendre les voiles 26 vers le fond du coursd'eau 78 selon la direction indiquée par la flèche 86. Les forcesde portance dues à l'écoulement 78 qui s'exercent sur les voiles26 dans la zone de parcours aval 82 tendent à faire remonter lesvoiles 26 à la surface du cours d'eau 78 selon la directionindiquée par la flèche 88.As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the upper travel zone 84 of the laturbine 14 is not immersed in the stream 78. The sails 26 are arranged so that for each sail 26, when Lavoile 26 is located in the upstream travel zone 80, the attacking edge 28 of the sail 26 is lower than the trailing edge 30 and that, when the sail 26 is located in the backwater travel zone 82, the edge of the sail Attack 28 of the sail 26 is higher than the trailing edge 30. The lift forces due to the flow 78 which are exerted on the sails 26 in the upstream travel zone 80 tend to lower the sails 26 towards the bottom of the course. water 78 in the direction indicated by the arrow 86. The lift forces due to the flow 78 which are exerted on the sails 26 in the downstream travel zone 82 tend to raise the boats 26 to the surface of the stream 78 in the direction indicated by the arrow 88.

Le parcours des voiles 26 comprend notamment trois zones"critiques" correspondant aux passages des roues 34, 36, 38.L'utilisation des éléments de liaison 44 décrits précédemment faitque les voiles sont libres en rotation par rapport aux chaînesaux passages des roues 34, 36, 38. On évite ainsi l'applicationd'un effort de freinage trop important sur les chaînes 40.The course of the sails 26 comprises in particular three "critical" zones corresponding to the passages of the wheels 34, 36, 38. The use of the connecting elements 44 described above causes the sails to be free in rotation with respect to the chains passing the wheels 34, 36 38. This avoids the application of excessive braking force on the chains 40.

On obtient donc un déplacement global de chaque chaîne40 selon le sens inverse des aiguilles d'une montre en figure 12.Selon un mode de réalisation, le déplacement des chaînes 40entraîne la mise en rotation des roues 32, 34, 36 et l'entraînementdu convertisseur 16. Selon un mode de réalisation, la vitesse dedéplacement de chaque chaîne 40 est supérieure à la vitessemoyenne de l'écoulement 78 dans la zone de parcours amont 80, depréférence comprise entre 1 à 2 fois la vitesse moyenne del'écoulement 78 dans la zone de parcours amont 80.An overall displacement of each chain 40 is thus obtained in a counter-clockwise direction in FIG. 12. According to one embodiment, the movement of the chains 40 causes the wheels 32, 34, 36 to rotate and drive the converter 16. According to one embodiment, the speed of displacement of each chain 40 is greater than the average speed of the flow 78 in the upstream travel zone 80, preferably between 1 and 2 times the average speed of the flow 78 in the zone. upstream journey 80.

Le coefficient de puissance K, qui correspond au rapportentre la puissance mécanique récupérée par la chaîne (sans tenircompte du rendement mécanique de transmission voiles-chaîne) etl'énergie cinétique pouvant être récupérée par le maître-couplede la turbine 14, est donné par la relation (1) suivante : K = Pm / (0,5*p*S*V3) (1) où Pm est la puissance mécanique récupérée par la chaîne 40, Sest le maître-couple de l'hydrolienne 10, p est la masse volumiquede l'eau et V est la vitesse moyenne de l'écoulement 78 atteignantla zone de parcours amont 80. Le maître-couple S de la turbine 14est sensiblement égal à deux fois l'aire du rectangle verticaldont la largeur est sensiblement égale à l'envergure E des voiles2 6 et dont la hauteur, mesurée verticalement, est égale à laprofondeur immergée de 1'hydrolienne 10. Les inventeurs ont misen évidence par simulation qu'un coefficient de puissance Kvariant de 0,43 à 0,51 est obtenu lorsque la vitesse de la chaînevarie de 1 à 2 fois la vitesse de l'écoulement amont 88.The power coefficient K, which corresponds to the ratio between the mechanical power recovered by the chain (without taking into account the mechanical efficiency of transmission veils-chain) and the kinetic energy that can be recovered by the master-coupling of the turbine 14, is given by the relation (1) next: K = Pm / (0.5 * p * S * V3) (1) where Pm is the mechanical power recovered by the chain 40, S is the master torque of the tidal turbine 10, p is the mass V is the average velocity of the flow 78 reaching the upstream travel zone 80. The torque master S of the turbine 14 is substantially equal to twice the area of the vertical rectangle whose width is substantially equal to wingspan E 6 and whose height, measured vertically, is equal to the submerged depth of the hydrolysis 10. The inventors have shown by simulation that a power factor Kvariant of 0.43 to 0.51 is obtained when the chain speed varies from 1 to 2 times the speed of upstream flow 88.

De façon avantageuse, le bord d'attaque 28 de chaquevoile 2 6 dans la zone de parcours amont 80 et dans la zone deparcours aval 82 est sensiblement horizontal. Etant donné que dansles cours d'eau, le gradient de vitesse de l'écoulement estessentiellement vertical, la disposition horizontale des bordsd'attaque 28 des voiles 26 permet que, pour chaque voile 26 dansla zone de parcours amont 80 et dans la zone de parcours aval 82,l'écoulement vu par la voile 2 6 a une vitesse sensiblementconstante sur toute l'envergure E de la voile 26, ce qui augmente ses performances hydrodynamiques. Les forces appliquées sur lavoile 26 sont donc sensiblement constantes sur toute l'envergureE de la voile 26.Advantageously, the leading edge 28 of each sail 26 in the upstream travel zone 80 and in the downstream travel zone 82 is substantially horizontal. Since in the watercourse the velocity gradient of the flow is essentially vertical, the horizontal disposition of the seaming edges 28 allows that for each sail 26 in the upstream travel zone 80 and in the travel zone downstream 82, the flow seen by the sail 26 has a substantially constant speed over the entire span E of the sail 26, which increases its hydrodynamic performance. The forces applied on the wing 26 are therefore substantially constant over the entire spanE of the sail 26.

De façon avantageuse, le déplacement des voiles 26 surla zone de parcours supérieure 84, illustré par la flèche 89 enfigure 11, est réalisée hors de l'eau. Les voiles 26 sont alorsseulement soumises à la traînée aérodynamique qui est nettementinférieure à la traînée hydrodynamique. Il n'y alors, de façonavantageuse, sensiblement pas de perte de puissance due auparcours des voiles 26 dans la zone de parcours supérieure 84. Enoutre, de façon avantageuse, il n'y a pas à prévoir de carénagesprotégeant contre l'écoulement 78 les voiles 26 situées dans lazone de parcours supérieure 84. La structure de 1'hydrolienne 10est ainsi simplifiée.Advantageously, the displacement of the webs 26 on the upper travel zone 84, illustrated by the arrow 89 enfigure 11, is made out of the water. The sails 26 are then only subject to the aerodynamic drag which is significantly lower than the hydrodynamic drag. There is then, advantageously, substantially no loss of power due to the course of the sails 26 in the upper travel zone 84. In addition, advantageously, there is no need to provide fairingsprotégant against the flow 78 the sails 26 located in the upper course zone 84. The structure of the hydro-lane 10 is thus simplified.

La surface libre 76 de l'écoulement 78 crée un effet deconfinement naturel qui réduit le développement de composantes devitesse verticales de l'écoulement 78 à l'aval des voiles 26situées dans la zone de parcours amont 80, ce qui est illustré enfigure 12 par les flèches 90 et 92. De ce fait, la vitesse del'écoulement 78 atteignant les voiles 26 dans la zone de parcoursaval 82 est sensiblement horizontale.The free surface 76 of the flow 78 creates a natural deconfinement effect which reduces the development of vertical velocity components of the flow 78 downstream of the sails 26situated in the upstream travel zone 80, which is illustrated in FIG. Arrows 90 and 92. As a result, the velocity of the flow 78 reaching the sails 26 in the runway 82 is substantially horizontal.

Les dimensions de 1'hydrolienne 10 sont adaptées àl'application envisagée. Selon un mode de réalisation, l'angleformé par chaque chaîne 40 entre la zone de parcours amont 80 etla zone de parcours aval 82 est compris entre 60° et 120°. Selonun mode de réalisation, l'envergure E de chaque voile 2 6 estcomprise entre 0,2 m et 3 m. Selon un mode de réalisation, lacorde Co de chaque voile 26 est comprise entre E/5 et E/10. Selonun mode de réalisation, le diamètre de chaque roue 34, 36, 38 estcompris entre Co et 4*Co. Selon un mode de réalisation, laprofondeur immergée de la turbine 14 est comprise entre 0,5 m et3 m, la limitation à 3 m provenant de la rareté des veines d'eaupermettant de plus grandes profondeurs d'immersion.The dimensions of the hydrolytic are suitable for the intended application. According to one embodiment, the angle formed by each chain 40 between the upstream travel zone 80 and the downstream travel zone 82 is between 60 ° and 120 °. According to an embodiment, the span E of each web 26 is between 0.2 m and 3 m. According to one embodiment, the edge Co of each sail 26 is between E / 5 and E / 10. According to one embodiment, the diameter of each wheel 34, 36, 38 is comprised between Co and 4 * Co. According to one embodiment, the submerged depth of the turbine 14 is between 0.5 m and 3 m, the limitation to 3 m from the scarcity of water veins permitting larger depths of immersion.

Selon un autre de mode de réalisation, la zone deparcours supérieure 84 est immergée dans l'écoulement 78 à proximité de la surface libre 76 de l'écoulement 78, les chaînes40 étant orientées sensiblement de façon horizontale dans la zonede parcours supérieure 84. Dans ce cas, dans la zone de parcourssupérieure 84, les voiles 26 remontent le courant. L'effet deconfinement dû à la surface libre 76 de l'eau fait que l'écoulementvu par les voiles 26 dans la zone de parcours supérieure 84 estsensiblement horizontal. Pour réduire la traînée hydrodynamiquede l'écoulement 78 sur les voiles 2 6 dans la zone de parcourssupérieure 84, les voiles 26 sont sensiblement maintenueshorizontales dans la zone de parcours supérieure 84. Cet effetd'auto-confinement permet de s'affranchir de carénage pourprotéger la remontée du courant des voiles 26.According to another embodiment, the upper gap zone 84 is immersed in the flow 78 near the free surface 76 of the flow 78, the chains 40 being oriented substantially horizontally in the upper travel zone 84. In this embodiment, case, in the upper course zone 84, the sails 26 upstream the current. The deconfinement effect due to the free surface 76 of the water causes the flow seen by the webs 26 in the upper travel zone 84 to be substantially horizontal. To reduce the hydrodynamic drag of the flow 78 on the sails 26 in the upper travel zone 84, the sails 26 are substantially horizontally maintained in the upper travel zone 84. This self-confinement effect makes it possible to dispense with fairing to protect the lifting of sail current 26.

La figure 13 est une vue de côté d'une voile 26 de laturbine 14 de la figure 2 dans la zone de parcours amont 80. Laflèche 94 désigne la direction selon laquelle s'étend la chaîne40 dans la zone de parcours amont 80. Sous l'action de l'écoulement78, la voile 26 est maintenue par rapport aux chaînes 40 avec lepremier angle de débattement maximal a. L'inclinaison β deschaînes 40 dans la zone de parcours amont 80 par rapport à un plande référence vertical Ref est fixée par construction.L'inclinaison y de la voile 26 par rapport au plan vertical Ref,qui est égale, à une constante près, à l'incidence de l'écoulementsur la voile 26, peut être commandée. De façon analogue, dans lazone de parcours aval 82, sous l'action de l'écoulement 78, lavoile 26 est maintenue par rapport aux chaînes 40 avec le deuxièmeangle de débattement maximal. On commande ainsi l'incidence del'écoulement sur la voile 2 6 dans la zone de parcours aval 82.Selon un mode de réalisation, l'incidence de l'écoulement sur lesvoiles 26 dans la zone de parcours amont 80 est différente del'incidence de l'écoulement 78 sur les voiles 26 dans la zone deparcours aval 82, par exemple supérieure à l'incidence del'écoulement 78 sur les voiles 26 dans la zone de parcours aval82.FIG. 13 is a side view of a sail 26 of laturbine 14 of FIG. 2 in the upstream travel zone 80. Laflèche 94 designates the direction in which the chain 40 extends in the upstream travel zone 80. the action of the flow78, the sail 26 is maintained with respect to the chains 40 with the first maximum deflection angle a. The inclination β of the chains 40 in the upstream travel zone 80 with respect to a reference vertical plate Ref is fixed by construction.The inclination y of the sail 26 with respect to the vertical plane Ref, which is equal to a constant, at the incidence of the flows on the sail 26, can be controlled. Similarly, in the downstream travel zone 82, under the action of the flow 78, the star 26 is maintained with respect to the chains 40 with the second maximum travel angle. This controls the incidence of the flow on the sail 26 in the downstream travel zone 82. According to one embodiment, the incidence of the flow on the boats 26 in the upstream travel zone 80 is different from the incidence. of the flow 78 on the webs 26 in the downstream zone 82, for example greater than the incidence of the flow 78 on the sails 26 in the downstream travel zone82.

Selon un mode de réalisation, lorsque la voile 2 6 estsituée dans la zone de parcours supérieure 84, elle est maintenue par rapport aux chaînes 40, sous l'action de son propre poids,avec le deuxième angle de débattement maximal. Selon un autre modede réalisation, des roues ou galets supplémentaires, nonreprésentés, sont disposés dans la zone de parcours supérieure 84de sorte que les voiles 26 se déplacent, dans la zone de parcourssupérieure 84, sur ces roues ou galets et sont sensiblementhorizontales.According to one embodiment, when the sail 26 is located in the upper travel zone 84, it is maintained relative to the chains 40, under the action of its own weight, with the second maximum deflection angle. According to another embodiment, additional wheels or rollers, not represented, are arranged in the upper travel zone 84 so that the webs 26 move, in the upper travel zone 84, on these wheels or rollers and are substantially horizontal.

De façon avantageuse, le changement de l'inclinaison dechaque voile 26 entre la zone de parcours amont 80 et la zone deparcours aval 82, entre la zone de parcours aval 82 et la zone deparcours supérieure 84 et entre la zone de parcours supérieure 84et la zone de parcours amont 80 est obtenue par l'action del'écoulement 78 ou la gravité sur la voile 2 6, la voile 2 6 pivotantlibrement par rapport aux chaînes 40 au niveau des liaisonspivotantes 62, de sorte que les frottements lors de ce pivotementsont réduits.Advantageously, the change in the inclination of each sail 26 between the upstream travel zone 80 and the downstream travel zone 82, between the downstream travel zone 82 and the upper travel zone 84 and between the upper travel zone 84 and the The upstream path 80 is obtained by the action of the flow 78 or the gravity on the sail 26, the sail 26 pivoting freely with respect to the chains 40 at the swivel connections 62, so that the friction during this pivoting is reduced.

La figure 14 est une vue en perspective, partielle etschématique, d'un autre mode de réalisation d'une hydrolienne 100.L'hydrolienne 100 comprend l'ensemble des éléments de1'hydrolienne 10 représenté en figure 1 et comprend, en outre,des éléments de guidage 102 fixés à la traverse 25 située la plusen amont. Lors du pivotement des voiles 2 6 entre la zone deparcours supérieure 84 et la zone de parcours amont 80, les voiles26 sous l'action de la force centrifuge viennent en appui contreles éléments de guidage 102. Ceci permet de commanderl'inclinaison des voiles 26 pour que la pénétration des voiles 26dans le cours d'eau 78 se fasse avec le moins de perturbationspossibles de l'écoulement 78. Les éléments de guidage 102 peuventêtre en un matériau rigide ou être en un matériau souple. Demanière analogue, 1'hydrolienne 100 peut comprendre des moyenspour commander l'inclinaison des voiles 26 lorsqu'elles sortentde l'écoulement à la fin de la zone de parcours aval 82. Cetteinclinaison peut être choisie pour minimiser le phénomène desuccion de la voile par l'écoulement à la sortie de la voile horsde l'écoulement.FIG. 14 is a partial schematic perspective view of another embodiment of a tidal turbine 100. The hydro-lane 100 comprises all of the elements of the hydro- line 10 shown in FIG. 1 and further comprises guide elements 102 attached to the crossbar 25 located upstream. During the pivoting of the webs 26 between the upper travel zone 84 and the upstream travel zone 80, the sails 26 under the action of the centrifugal force bear against the guide elements 102. This makes it possible to control the inclination of the sails 26 to the penetration of the webs 26 into the stream 78 is done with the least possible disturbance of the flow 78. The guide elements 102 may be made of a rigid material or be of a flexible material. Similarly, the hydrostane 100 may comprise means for controlling the inclination of the webs 26 as they exit the flow at the end of the downstream travel zone 82. This inclination may be chosen to minimize the phenomenon of the sail's success by the flow at the outlet of the sail out of the flow.

La figure 15 est une vue de côté, partielle etschématique, d'un autre mode de réalisation d'une turbine 105 danslequel, par rapport à la turbine 14 décrite précédemment, laturbine 105 ne comprend que la roue supérieure amont 34 et la rouesupérieure aval 36. On appelle alors zone de parcours inférieure106 l'espace parcouru par les voiles 26 lorsqu'elles sont situéessur les parties des chaînes 40 s'étendant des roues supérieuresamont 34 vers les roues supérieures aval 36. Les voiles 26 sontau moins en partie immergées dans l'écoulement 78 dans la zone deparcours inférieure 106 alors qu'elles sont de préférence émergéesdans la zone de parcours supérieure 84. Les éléments de liaison44 permettent de fixer l'angle d'inclinaison entre chaque voile26 et les chaînes 40 dans la zone de parcours inférieure 106 etl'angle d'inclinaison entre chaque voile 26 et les chaînes 40 dansla zone de parcours supérieure 84. Si la zone de parcoursinférieure 106 est suffisamment longue, la vitesse de déplacementdes voiles 26 peut s'approcher de la vitesse de l'écoulement. Onobtient alors un couplage longitudinal de la turbine 105 avecl'écoulement. Ceci permet notamment d'obtenir un couple mécaniqueélevé.FIG. 15 is a partial schematic side view of another embodiment of a turbine 105 in which, relative to the turbine 14 described above, the turbine 105 comprises only the upper upstream wheel 34 and the upper downstream wheel 36 The space traveled by the webs 26 when they are located on the parts of the chains 40 extending from the upper wheels 34 to the upper downstream wheels 36 is then called the lower travel zone 106. The sails 26 are at least partly immersed in the water. flow 78 in the lower circumferential zone 106 while they are preferably emerged in the upper travel zone 84. The connecting elements44 make it possible to set the angle of inclination between each sail26 and the chains 40 in the lower travel zone 106 and the angle of inclination between each web 26 and the chains 40 in the upper travel zone 84. If the lower travel zone 106 is sufficiently On the other hand, the speed of movement of the webs 26 can approach the speed of the flow. The longitudinal coupling of the turbine 105 is then obtained with the flow. This allows in particular to obtain a high mechanical torque.

La figure 16 est une vue de côté, partielle etschématique, d'un autre mode de réalisation d'une turbine 110 danslequel la turbine 110 comprend deux roues inférieures, une roueinférieure amont 38 et une roue inférieure aval 38'. La zone deparcours amont 80 s'étend alors entre la roue supérieure amont 34et la roue inférieure amont 38 et la zone de parcours aval 82s'étend entre la roue inférieure aval 38' et la roue supérieureaval 36. L'hydrolienne comprend, en outre, une zone de parcoursinférieure 112 entre la roue inférieure amont 38 et la roueinférieure aval 38'.FIG. 16 is a partial schematic side view of another embodiment of a turbine 110 in which the turbine 110 comprises two lower wheels, an inferior downstream wheel 38 and a downstream lower wheel 38 '. The upstream travel zone 80 then extends between the upper upstream wheel 34 and the lower upstream wheel 38 and the downstream travel zone 82 extends between the lower downstream wheel 38 'and the upper wheel 36. The tidal turbine further comprises a lower path zone 112 between the lower upstream wheel 38 and the lower downstream wheel 38 '.

Les figures 17 et 18 sont des vues de côté, partielleset schématiques, d'un autre mode de réalisation d'une turbine 115à deux configurations d'utilisation différentes. La turbine 115comprend l'ensemble des éléments de la turbine 14 à la différenceque chaque roue inférieure 38 est reliée au support 24 correspondant par l'intermédiaire d'un dispositif de maintien 116adapté à modifier la position de la roue inférieure 38 par rapportau support 24 correspondant. Le dispositif de maintien 116 peutcomprendre un piston 118 comprenant un corps 120 et une tige 122pouvant coulisser dans le corps 120. Le corps 120 est relié ausupport 24 par une liaison pivotante 124, par exemple d'axeparallèle aux axes de rotation des roues supérieures 34 et 36. Laroue inférieure 38 est reliée par une liaison pivotante 126, parexemple d'axe parallèle aux axes de rotation des roues supérieures34 et 36, à l'extrémité de la tige 122 opposée au corps 120.Figures 17 and 18 are side views, partial and schematic, of another embodiment of a turbine 115 to two different configurations of use. The turbine 115 comprises all the elements of the turbine 14, with the difference that each lower wheel 38 is connected to the corresponding support 24 by means of a holding device 116 adapted to modify the position of the lower wheel 38 relative to the corresponding support 24 . The holding device 116 may comprise a piston 118 comprising a body 120 and a rod 122 capable of sliding in the body 120. The body 120 is connected to the support 24 by a pivoting connection 124, for example of axisparallel to the axes of rotation of the upper wheels 34 and 36. Larua inferior 38 is connected by a pivoting connection 126, for example an axis parallel to the axes of rotation of the upper wheels 34 and 36, at the end of the rod 122 opposite the body 120.

La position relative de chaque roue inférieure 38 parrapport au support 24 auquel elle est reliée par le dispositif demaintien 116 peut être modifiée en modifiant l'inclinaison dupiston 118 par rapport au support 24 et/ou en modifiant la longueurde la tige 122 en dehors du corps 120. Selon un mode deréalisation, la commande de l'orientation de chaque piston 118par rapport au support 24 et/ou la commande de la longueur de latige 122 en dehors du corps 120 peut être réalisée par desactuateurs. La longueur de la tige 122 en dehors du corps 120 estnotamment ajustée pour obtenir la mise en tension souhaitée de lachaîne 40. Selon un mode de réalisation, les dispositifs demaintien 116 sont commandés de façon que les axes de rotation desroues inférieures 38 soient en permanence sensiblement confondus.Selon un mode de réalisation, en fonctionnement, l'angle dedébattement maximal de chaque piston 118 par rapport au support24 correspondant peut être de l'ordre de 25 °C. Selon un mode deréalisation, le débattement maximum de chaque roue inférieure 38mesuré dans un plan horizontal est égal à l'entraxe entre lesroues supérieures 34 et 36. Le déplacement de chaque roueinférieure 38 permet de modifier les angles d'inclinaison deschaînes 40 par rapport au plan de référence vertical Ref dans leszones de parcours amont et aval 80 et 82.The relative position of each lower wheel 38 relative to the support 24 to which it is connected by the tomorrow device 116 can be modified by modifying the inclination of the piston 118 relative to the support 24 and / or by modifying the length of the rod 122 outside the body 120. According to one embodiment, the control of the orientation of each piston 118 relative to the support 24 and / or the control of the length of the disc 122 outside the body 120 can be achieved by sensors. The length of the rod 122 outside the body 120 is adjusted in particular to obtain the desired tensioning of the chain 40. According to one embodiment, the devices tomorrowtien 116 are controlled so that the axes of rotation of the lower wheels 38 are permanently substantially According to one embodiment, in operation, the maximum excursion angle of each piston 118 relative to the corresponding support 24 may be of the order of 25 ° C. According to one embodiment, the maximum deflection of each lower wheel 38 measured in a horizontal plane is equal to the spacing between the upper wheels 34 and 36. The displacement of each lower wheel 38 makes it possible to modify the angles of inclination of the chains 40 with respect to the plane vertical reference Ref in the upstream and downstream travel zones 80 and 82.

Le déplacement des roues inférieures 38 par rapport auxroues supérieures 34, 36 peut dépendre d'au moins un paramètre,par exemple la vitesse de l'écoulement 78 dans lequel est disposé la turbine 115. Selon un mode de réalisation, chaque roueinférieure 38 est déplacée vers l'amont par rapport à la positiondans laquelle la roue inférieure 38 est à égale distance des rouessupérieures 34, 36, lorsque la vitesse de l'écoulement 78 augmentepar rapport à la vitesse de l'écoulement 78 pour laquelle la roueinférieure 38 est à égale distance des roues supérieures 34, 36.The displacement of the lower wheels 38 relative to the upper wheels 34, 36 may depend on at least one parameter, for example the speed of the flow 78 in which the turbine 115 is arranged. According to one embodiment, each lower wheel 38 is displaced. upstream from the position in which the lower wheel 38 is equidistant from the upper wheels 34, 36, when the speed of the flow 78 increases relative to the speed of the flow 78 for which the lower wheel 38 is equal distance of the upper wheels 34, 36.

En figure 17, chaque roue inférieure 38 est sensiblementà égale distance des roues supérieures amont et aval 34, 36 reliéesau même support 24.In FIG. 17, each lower wheel 38 is substantially equidistant from the upper upstream and downstream wheels 34, 36 connected to the same support 24.

En figure 18, la roue inférieure 38 est plus proche dela roue supérieure amont 34 que de la roue supérieure aval 36reliées au même support 24.In FIG. 18, the lower wheel 38 is closer to the upstream upper wheel 34 than to the downstream upper wheel 36 connected to the same support 24.

La figure 19 est une vue schématique d'un mode deréalisation du convertisseur mécanique-électrique 16 de1'hydrolienne 10 représentée en figure 1. Dans le présent mode deréalisation, le convertisseur 16 comprend un système mécanique detransmission 130, un circuit hydraulique 132 dans lequel circuleun fluide hydraulique et un générateur électrique 134. Le systèmede transmission 130 est relié à au moins l'une des roues 34, 36,38 de l'hydrolienne 10. Le générateur électrique 134 est parexemple relié au réseau électrique 136 ou alimente une chargequelconque.FIG. 19 is a diagrammatic view of an embodiment of the mechanical-electrical converter 16 of the hydraulic machine 10 shown in FIG. 1. In the present embodiment, the converter 16 comprises a mechanical transmission system 130, a hydraulic circuit 132 in which circulates hydraulic fluid and an electric generator 134. The transmission system 130 is connected to at least one of the wheels 34, 36, 38 of the tidal turbine 10. The electric generator 134 is for example connected to the electrical network 136 or feeds a load arbitrarily.

Le circuit hydraulique 132 se divise en une premièrepartie 138 située sur la structure flottante de 1'hydrolienne 10et une deuxième partie 140 située au sol hors du cours d'eau 78.La première partie 138 du circuit hydraulique 132 comprend aumoins une pompe hydraulique 142 de mise en circulation du fluidehydraulique, dont l'arbre d'entrée est relié au système mécaniquede transmission 130 et la deuxième partie 140 du circuithydraulique 132 comprend au moins un moteur hydraulique 144,entraîné par le fluide hydraulique, dont l'arbre de sortie estrelié à l'arbre d'entrée du générateur électrique 134. Le circuithydraulique 132 comprend, en outre, un régulateur 146 du débitet/ou de la pression du fluide hydraulique alimentant le moteurhydraulique 144 prévu de préférence au niveau de la deuxième partie 140 du circuit hydraulique 132. La première partie 138 ducircuit hydraulique 132 est reliée à la deuxième partie 140 ducircuit hydraulique 132 au moins par une ligne HP de circulationdu fluide hydraulique à haute pression et une ligne BP decirculation du fluide hydraulique à basse pression.The hydraulic circuit 132 is divided into a first portion 138 located on the floating structure of the hydro-electric turbine 10 and a second portion 140 located on the ground out of the stream 78. The first portion 138 of the hydraulic circuit 132 comprises at least one hydraulic pump 142 of circulation of the hydraulic fluid, whose input shaft is connected to the mechanical transmission system 130 and the second part 140 of the hydraulic circuit 132 comprises at least one hydraulic motor 144, driven by the hydraulic fluid, whose output shaft istrailed to the input shaft of the electric generator 134. The hydraulic circuit 132 further comprises a regulator 146 of the flow rate and / or the pressure of the hydraulic fluid supplying the hydraulic motor 144 preferably provided at the second portion 140 of the hydraulic circuit 132 The first part 138 of the hydraulic circuit 132 is connected to the second part 140 of the hydraulic circuit 132 at least by a line HP circulation of high pressure hydraulic fluid and a BP line decirculation of low pressure hydraulic fluid.

Le convertisseur mécanique-électrique 16 comprend, enoutre, un module de traitement 148 recevant des signaux S fournispar des capteurs 150 et fournissant des signaux de commande COMau régulateur 146. Le module de traitement 148 peut correspondreà un circuit dédié ou peut comprendre un processeur, par exempleun microprocesseur ou un microcontrôleur, adapté à exécuter desinstructions d'un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire.Le régulateur 146 est adapté à modifier le débit et/ou la pressiondu fluide hydraulique atteignant le moteur hydraulique 144 enfonction des signaux de commande COM.The mechanical-electrical converter 16 furthermore comprises a processing module 148 receiving signals S supplied by sensors 150 and providing control signals COMau regulator 146. The processing module 148 may correspond to a dedicated circuit or may comprise a processor, for example A microprocessor or microcontroller, adapted to perform instructions of a computer program stored in a memory. The regulator 146 is adapted to change the flow rate and / or the pressure of the hydraulic fluid reaching the hydraulic motor 144 in the control signals COM.

Les capteurs 150 peuvent comprendre notamment : un capteur de la température de la pompe hydraulique 142 ; un capteur de la température du moteur hydraulique 144 ; un capteur de la température du générateur électrique134 ; un capteur de la vitesse de rotation de l'arbre d'entréede la pompe hydraulique 142 ; un capteur de la vitesse de rotation de l'arbre d'entréedu générateur électrique 134 ; un capteur de la pression du fluide hydraulique sur laligne HP ; un capteur de la pression du fluide hydraulique sur laligne BP ; un capteur de la tension fournie par le générateurélectrique 134 ; un capteur de 1'intensité du courant fourni par legénérateur électrique 134 ; et un capteur de la fréquence du courant fourni par legénérateur électrique 134.The sensors 150 may comprise in particular: a temperature sensor of the hydraulic pump 142; a temperature sensor of the hydraulic motor 144; a temperature sensor of the electric generator134; a speed sensor of the input shaft of the hydraulic pump 142; a speed sensor of the input shaft of the electric generator 134; a sensor for the pressure of the hydraulic fluid on the HP line; a sensor for the pressure of the hydraulic fluid on the BP line; a voltage sensor provided by the electric generator 134; a current intensity sensor provided by the electric generator 134; and a current frequency sensor provided by the electric generator 134.

En fonctionnement, l'arbre d'entrée de la pompehydraulique 142 est entraîné en rotation, par l'intermédiaire dusystème de transmission 130, par au moins l'une des roues 34, 36,38 de la turbine 14. La pompe hydraulique 142 met en circulationle fluide hydraulique dans le circuit hydraulique 132 qui à sontour entraîne le moteur hydraulique 144. La vitesse de rotationde l'arbre de sortie du moteur hydraulique 144 est commandée parle régulateur 146 en fonction des signaux de commande COM. L'arbrede sortie du moteur hydraulique 144 entraîne en rotation l'arbred'entrée du générateur électrique 134 qui produit de l'énergieélectrique qui peut être fournie au réseau électrique 136.In operation, the input shaft of the hydraulic pump 142 is rotated through the transmission system 130 by at least one of the wheels 34, 36, 38 of the turbine 14. in circulation, the hydraulic fluid in the hydraulic circuit 132 which surrounds the hydraulic motor 144. The rotational speed of the output shaft of the hydraulic motor 144 is controlled by the regulator 146 as a function of the control signals COM. The output shaft of the hydraulic motor 144 rotates the input shaft of the electric generator 134 which produces electrical energy that can be supplied to the power grid 136.

Un avantage du présent mode de réalisation duconvertisseur 16 est que la deuxième partie 140 du circuithydraulique 132 et le générateur électrique 134 sont situés ausol et peuvent donc être conçus indépendamment de la turbine 14flottante.An advantage of the present embodiment of the converter 16 is that the second portion 140 of the hydraulic circuit 132 and the electric generator 134 are located ausol and can therefore be designed independently of the turbine 14 flotation.

Un autre avantage du présent mode de réalisation duconvertisseur 16 est que les caractéristiques, notamment latension moyenne et la fréquence, de l'énergie électrique produitepar le générateur électrique 134 peuvent être commandées avecprécision en partie indépendamment de l'énergie mécanique fourniepar la roue 34, 36, 38 de la turbine 14. En particulier, l'énergieélectrique produite par le générateur électrique 134 peut êtreadaptée en fonction de l'application visée. Selon un mode deréalisation, lorsque le générateur électrique 134 est relié auréseau électrique 136, la charge présentée au réseau électrique136 par le générateur électrique 134 peut être adaptée aux besoinsvisés. Selon un exemple, le générateur électrique 134 peut êtreutilisé pour participer à une régulation de fréquence du réseauélectrique 136. Selon un autre exemple, dans le cas où legénérateur électrique 134 comprend une machine asynchrone à rotorinduit et sa régulation, le générateur électrique 134 peut êtreutilisé pour participer à une régulation de la puissance réactivedu réseau électrique 136.Another advantage of the present embodiment of the converter 16 is that the characteristics, in particular the average voltage and the frequency, of the electrical energy produced by the electric generator 134 can be precisely controlled in part independently of the mechanical energy supplied by the wheel 34, 36 38 In particular, the electrical energy produced by the electric generator 134 can be adapted according to the intended application. According to one embodiment, when the electric generator 134 is connected to the electrical network 136, the load presented to the electrical network 136 by the electric generator 134 can be adapted to the needs envisaged. According to one example, the electric generator 134 can be used to participate in a frequency regulation of the electrical network 136. In another example, in the case where the electric generator 134 comprises an induction rotor asynchronous machine and its regulation, the electric generator 134 can be used for participate in a regulation of the reactive power of the electrical network 136.

Selon un mode de réalisation, l'hydrolienne peutcomprendre plusieurs turbines 14 qui sont utilisées simultanémentet agencées à un même emplacement d'un cours d'eau pour formerune ferme de turbines 14. Dans ce cas, le convertisseurmécanique/électrique 16 de 1'hydrolienne est de façon avantageuseadapté à convertir en énergie électrique l'énergie mécaniquefournie par toutes les turbines de la ferme de turbines. A titred'exemple, les turbines 14 peuvent être disposées les unesderrière les autres selon la direction de l'écoulement. En effet,chaque turbine 14 perturbe de façon avantageuse peu l'écoulementqui atteint la turbine suivante.According to one embodiment, the tidal turbine can comprise a plurality of turbines 14 which are used simultaneously and arranged at the same location of a watercourse to form a turbine farm 14. In this case, the mechanical / electrical converter 16 of the hydro-turbine is advantageously adapted to convert into electrical energy the mechanical energy provided by all the turbines of the turbine farm. For example, the turbines 14 may be arranged one behind the other in the direction of flow. Indeed, each turbine 14 advantageously disturbs little flow that reaches the next turbine.

Les figures 20 et 21 sont des vues de dessus schématiquesillustrant des modes de réalisation du convertisseurmécanique/électrique d'une hydrolienne comprenant une ferme deturbines.Figures 20 and 21 are schematic top views illustrating embodiments of the mechanical / electrical converter of a tidal turbine including a turbo farm.

En figure 20, on a représenté un hydrolienne 151comprenant deux turbines flottantes 14 portant chacune le systèmemécanique de liaison 130 et la première partie 138 du circuithydraulique 132 représenté en figure 19. Les lignes HP et BP despremières parties 138 du circuit hydraulique 132 sont reliées enparallèle à une seule deuxième partie 140 du circuit hydraulique132.FIG. 20 shows a tidal turbine 151comprising two floating turbines 14 each carrying the linkage mechanical system 130 and the first part 138 of the hydraulic circuit 132 shown in FIG. 19. The lines HP and BP of the first parts 138 of the hydraulic circuit 132 are connected in parallel to only one second part 140 of the hydraulic circuit132.

En figure 21, on a représenté un hydrolienne 152comprenant deux turbines 14 comprenant chacune le systèmemécanique de liaison 130, les systèmes mécaniques de liaison 130entraînant chacune l'arbre d'entrée de la pompe hydraulique 142d'une seule première partie 138 du circuit hydraulique 132.In FIG. 21, there is shown a tidal turbine 152 comprising two turbines 14 each comprising the linkage mechanical system 130, the mechanical linkage systems 130 each driving the input shaft of the hydraulic pump 142 of a single first portion 138 of the hydraulic circuit 132.

Un avantage des modes de réalisation décritsprécédemment est que le nombre de turbines 14 d'une même fermepeut facilement être augmenté ou réduit sans modification deséléments au sol du convertisseur 16.An advantage of the previously described embodiments is that the number of turbines 14 of the same farm can easily be increased or reduced without modification of the ground elements of the converter 16.

La figure 22 est un schéma d'un mode de réalisation plusdétaillé du circuit hydraulique 132 de la figure 19. En figure22, la ligne en traits pointillés 153 représente la séparationentre la première partie 138 du circuit hydraulique 132 et la deuxième partie 140 du circuit hydraulique 132. Le fluidehydraulique circule dans la ligne HP de la première partie 138vers la deuxième partie 140 du circuit hydraulique 132 et lefluide hydraulique circule dans la ligne BP de la deuxième partie140 vers la première partie 138 du circuit hydraulique 132.FIG. 22 is a diagram of a more detailed embodiment of the hydraulic circuit 132 of FIG. 19. In FIG. 22, the dotted line 153 represents the separation between the first portion 138 of the hydraulic circuit 132 and the second portion 140 of the hydraulic circuit. 132. The hydraulic fluid flows in the line HP of the first portion 138 to the second portion 140 of the hydraulic circuit 132 and the hydraulic fluid flows in the BP line of the second portion 140 to the first portion 138 of the hydraulic circuit 132.

Dans le présent mode de réalisation, la première partie138 du circuit hydraulique 132 comprend deux pompes hydrauliques142 entraînées via le système de transmission 130 par les deuxroues supérieures amont 34 ou les deux roues supérieures aval 36de 1'hydrolienne 10. Chaque pompe hydraulique 142 est reliée à laligne haute pression HP, vers laquelle elle refoule le fluidehydraulique, par une conduite 154 et à la ligne basse pressionBP, depuis laquelle elle aspire le fluide hydraulique, par uneconduite 156.In the present embodiment, the first part 132 of the hydraulic circuit 132 comprises two hydraulic pumps 142 driven via the transmission system 130 by the two upper upstream wheels 34 or the two upper downstream wheels 36 of the hydrolysis machine 10. Each hydraulic pump 142 is connected to HP high pressure line, to which it represses the hydraulic fluid, through a pipe 154 and the low-pressure lineBP, from which it draws hydraulic fluid, by aeconduite 156.

Une vanne d'isolement avec actionneur 158 à deux voieset une vanne d'isolement manuelle 160 à deux voies sont disposéessur chaque conduite 154, la vanne d'isolement avec actionneur 158étant plus proche de la pompe hydraulique 142 que la vanned'isolement manuelle 160. Une vanne d'isolement avec actionneur159 à deux voies et une vanne d'isolement manuelle 161 à deuxvoies sont disposées sur chaque conduite 156, la vanne d'isolementavec actionneur 159 étant plus proche de la pompe hydraulique 142que la vanne d'isolement manuelle 161.An isolation valve with a two-way actuator 158 and a two-way manual isolation valve 160 are disposed on each conduit 154, the isolating valve with actuator 158 being closer to the hydraulic pump 142 than the manual isolation valve 160. An isolation valve with a two-way actuator 159 and a two-way manual isolation valve 161 are disposed on each conduit 156, the isolation valve with actuator 159 being closer to the hydraulic pump 142 than the manual isolation valve 161.

La deuxième partie 140 du circuit hydraulique 132comprend une conduite 162 qui relie la conduite à HP à un réservoir164 du fluide hydraulique. Le moteur hydraulique 144 entraînantle générateur électrique 134 est disposé sur la conduite 162. Lefluide hydraulique s'écoule au travers du moteur hydraulique 144de la conduite HP vers le réservoir 164.The second portion 140 of the hydraulic circuit 132 includes a line 162 which connects the HP line to a reservoir 164 of the hydraulic fluid. The hydraulic motor 144 driving the electric generator 134 is disposed on the line 162. The hydraulic fluid flows through the hydraulic motor 144 of the HP line to the reservoir 164.

Sur la ligne BP du côté de la deuxième partie 140 ducircuit hydraulique 132 sont prévus un échangeur de chaleur 166,un filtre 167 et une vanne d'isolement manuelle 168 à deux voies,la vanne d'isolement manuelle 168 étant plus proche de la premièrepartie 138 que l'échangeur de chaleur 166 et le filtre 167.L'échangeur de chaleur 166 permet de refroidir le fluide hydraulique et est, par exemple, un échangeur dans lequel lefluide de refroidissement est l'air. Le filtre 167 est adapté àfiltrer le fluide hydraulique. Une conduite 170 relie la conduiteBP au réservoir 164. Une pompe hydraulique 172 entraînée par unmoteur électrique, non représenté, et une vanne d'isolementmanuelle 174 à deux voies sont prévues sur la conduite 170, lapompe hydraulique 172 étant plus proche du réservoir 164 que lavanne d'isolement manuelle 174. Une autre conduite 176 relie laconduite BP au réservoir 164. Une pompe hydraulique 178 entraînéepar le moteur hydraulique 144 et des vannes d'isolement manuelles180 à deux voies, de part et d'autre du moteur hydraulique 144,sont prévues sur la conduite 176.On the BP line on the side of the second portion 140 of the hydraulic circuit 132 are provided a heat exchanger 166, a filter 167 and a manual isolation valve 168 two-way, the manual isolation valve 168 being closer to the first part 138 that the heat exchanger 166 and the filter 167.The heat exchanger 166 is used to cool the hydraulic fluid and is, for example, an exchanger in which the cooling fluid is air. The filter 167 is adapted to filter the hydraulic fluid. A pipe 170 connects the pipe BP to the tank 164. A hydraulic pump 172 driven by an electric motor, not shown, and a manual isolation valve 174 with two lanes are provided on the pipe 170, the hydraulic pump 172 being closer to the tank 164 that lavanne Another pipe 176 connects the pipeline 68 to the tank 164. A hydraulic pump 178 driven by the hydraulic motor 144 and two-way manual isolation valves 180 on either side of the hydraulic motor 144 are provided. on driving 176.

La première partie 138 du circuit hydraulique 132 esten outre reliée à la deuxième partie 140 du circuit hydraulique132 par une conduite 182 qui est débouche dans le réservoir 134,le fluide hydraulique s'écoulant dans la conduite 182 de lapremière partie 138 vers la deuxième partie 140 du circuithydraulique 132. Pour chaque pompe hydraulique 142, une conduite184 relie la sortie de la pompe hydraulique 142 à la conduite 182.Une vanne d'isolement avec actionneur 186 à deux voies et unorifice calibré 188 sont prévus sur chaque conduite 184, la vanned'isolement avec actionneur 186 étant plus proche de la pompehydraulique 142 que l'orifice calibré 188.The first part 138 of the hydraulic circuit 132 is also connected to the second part 140 of the hydraulic circuit 132 by a pipe 182 which opens into the tank 134, the hydraulic fluid flowing in the pipe 182 of the first part 138 to the second part 140 132. For each hydraulic pump 142, a pipe 184 connects the outlet of the hydraulic pump 142 to the pipe 182.An isolation valve with a two-way actuator 186 and a calibrated orifice 188 are provided on each pipe 184, the valve isolation with actuator 186 being closer to the hydraulic pump 142 than the calibrated orifice 188.

La deuxième partie 140 du circuit hydraulique 132comprend, en outre, une conduite 190 montée en parallèle sur laconduite 162 de part et d'autre du moteur hydraulique 144. Unevanne de régulation avec actionneur 192 à deux voies et un orificecalibré 194, entre deux vannes d'isolement manuelles 196 à deuxvoies, sont prévus sur la conduite 190. La vanne de régulationavec actionneur 192 est une vanne à ouverture ajustablegraduellement entre une position totalement fermée et une positiontotalement ouverte. Une conduite 198 relie la conduite 162 enamont du moteur hydraulique 144 selon le sens de circulation dufluide hydraulique à la conduite 190 en aval de la deuxième vanned'isolement manuelle 196 selon le sens de circulation du fluide hydraulique. Une soupape de surpression 200 est prévue sur laconduite 198.The second portion 140 of the hydraulic circuit 132comprends, in addition, a line 190 connected in parallel on the duct 162 on either side of the hydraulic motor 144. A control valve with actuator 192 two-way and a orificecalibré 194, between two valves d Two-way manual isolation 196 is provided on line 190. The control valve with actuator 192 is a step-adjustable valve which is adjustable between a fully closed position and a fully open position. A line 198 connects the conduit 162 enamont of the hydraulic motor 144 in the direction of circulation of the hydraulic fluid to the pipe 190 downstream of the second manual isolation valve 196 in the direction of circulation of the hydraulic fluid. A pressure relief valve 200 is provided on the line 198.

Selon le présent mode de réalisation, le circuithydraulique 132 comprend en outre : un capteur 202 de la température du fluide hydrauliqueen sortie de chaque pompe hydraulique 142 ; un capteur 204 de la température du fluide hydrauliquesur la ligne HP ; un capteur 206 de la température du fluide hydrauliquesur la ligne BP ; un capteur 208 de la vitesse de rotation de l'arbred'entrée des pompes hydrauliques 142 ; un capteur 210 de la vitesse de rotation de l'arbred'entrée du générateur électrique 134 ; un capteur 212 de la pression du fluide hydraulique surla ligne HP ; un capteur 214 de la pression du fluide hydraulique surla ligne BP ; un capteur 216 de la température du fluide hydrauliqueen aval de l'orifice calibré 194 ; et un capteur 218 du niveau du fluide hydraulique dans leréservoir 164.According to the present embodiment, the hydraulic circuit 132 further comprises: a sensor 202 of the temperature of the hydraulic fluid at the outlet of each hydraulic pump 142; a sensor 204 for the temperature of the hydraulic fluid on the HP line; a sensor 206 for the temperature of the hydraulic fluid on the BP line; a sensor 208 of the rotational speed of the input shaft of the hydraulic pumps 142; a sensor 210 of the rotational speed of the input shaft of the electric generator 134; a sensor 212 of the hydraulic fluid pressure on the HP line; a sensor 214 of the hydraulic fluid pressure on the BP line; a sensor 216 of the temperature of the hydraulic fluid downstream of the calibrated orifice 194; and a sensor 218 of the level of the hydraulic fluid in the tank 164.

Le module de traitement 148 peut notamment recevoir lessignaux fournis par tous les capteurs 202, 204, 206, 208, 210,212, 214, 216, 218 ou certains d'entre eux. Le module de traitement148 peut commander l'ouverture ou la fermeture de toutes lesvannes d'isolement avec actionneur et de la vanne de régulationavec actionneur 192 ou au moins de certaines d'entre elles.The processing module 148 may in particular receive the signals supplied by all the sensors 202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216, 218 or some of them. The processor module 148 can control the opening or closing of all isolating valves with actuator and the regulating valve with actuator 192 or at least some of them.

Le circuit hydraulique 132 comprend en outre unaccumulateur de pression 220 relié à la conduite 162 par une vanned'isolement manuelle 222.The hydraulic circuit 132 further comprises a pressure accumulator 220 connected to the conduit 162 by a manual isolation valve 222.

En fonctionnement, les vannes d'isolement manuelles 160,161, 174, 180, 196 et 222 sont ouvertes. Elles ne sont ferméesque pour des opérations d'installation et/ou de maintenance,notamment pour la réparation des pompes hydrauliques 142.In operation, the manual isolation valves 160, 161, 174, 180, 196 and 222 are open. They are closed only for installation and / or maintenance operations, particularly for the repair of hydraulic pumps 142.

En fonctionnement normal, alors que les roues 34, 36,38 de la turbine 14 sont entraînées en rotation par les chaînes40 sous l'action de l'écoulement sur les voiles 2 6, les vannesd'isolement avec actionneur 186 sont fermées et les vannesd'isolement avec actionneur 158 et 159 sont ouvertes. Le fluidehydraulique est mis en circulation dans la conduite HP par lespompes hydrauliques 142 et entraîne le moteur hydraulique 144,qui à son tour entraîne le générateur électrique 134. Le fluidehydraulique est aspiré depuis le réservoir 164 dans la conduiteBP et traverse le filtre 167 et le dispositif de refroidissement166. La pompe hydraulique attelée 178 entraînée par le moteurhydraulique 144 assure également la mise en circulation du fluidehydraulique dans la ligne BP. L'énergie électrique fournie par le générateurélectrique 134 est régulée par la commande du débit du fluidehydraulique entraînant le moteur hydraulique 144. En effet, uneaugmentation de l'ouverture de la vanne de régulation avecactionneur 192 entraîne une diminution du débit du fluidehydraulique traversant le moteur hydraulique 144, le débittraversant le moteur hydraulique 144 étant minimal, voire nul,lorsque la vanne de régulation avec actionneur 192 estcomplètement ouverte. Une diminution de l'ouverture de la vannede régulation avec actionneur 192 entraîne une augmentation dudébit du fluide hydraulique traversant le moteur hydraulique 144,le débit traversant le moteur hydraulique 144 étant maximallorsque la vanne de régulation avec actionneur 192 estcomplètement fermée.In normal operation, while the wheels 34, 36, 38 of the turbine 14 are rotated by the chains 40 under the action of the flow on the webs 26, the isolation valves with actuator 186 are closed and the valves are closed. isolation with actuator 158 and 159 are open. The hydraulic fluid is circulated in the line HP by the hydraulic pumps 142 and drives the hydraulic motor 144, which in turn drives the electric generator 134. The hydraulic fluid is sucked from the tank 164 into the pipeline PB and passes through the filter 167 and the device cooling166. The coupled hydraulic pump 178 driven by the hydraulic motor 144 also ensures the circulation of the hydraulic fluid in the BP line. The electrical energy supplied by the electric generator 134 is regulated by the control of the flow of the hydraulic fluid driving the hydraulic motor 144. In fact, an increase in the opening of the control valve with actuator 192 causes a decrease in the flow of the hydraulic fluid passing through the hydraulic motor 144, the flowtraversant the hydraulic motor 144 is minimal, or even zero, when the control valve with actuator 192 is completely open. Decreasing the opening of the control valve with actuator 192 causes an increase in the flow rate of the hydraulic fluid passing through the hydraulic motor 144, the flow rate through the hydraulic motor 144 being maximum when the regulator valve with actuator 192 is completely closed.

Pour faciliter la mise en rotation des roues 34, 36, 38,notamment lors de la mise en place de l'hydrolienne dansl'écoulement, lors d'une phase de démarrage, les vannes 158 sontfermées au moins partiellement et les vannes 159 et 18 6 sontouvertes. Le fluide hydraulique peut alors circuler en partie dansla conduite 182 qui présente une perte de charges moins importanteque la ligne HP sur laquelle est disposé le moteur hydraulique144, ce qui permet aux roues 34, 36 d'actionner les pompes hydrauliques 142 avec une contrepression basse. Lorsque les roues34, 36, 38 tournent normalement, les vannes 186 sont ferméesprogressivement et les vannes 158 sont ouvertes progressivement.To facilitate the rotation of the wheels 34, 36, 38, especially during the establishment of the tidal turbine in the flow, during a startup phase, the valves 158 are at least partially closed and the valves 159 and 18 6 are open. The hydraulic fluid can then circulate in part in the pipe 182 which has a lower pressure drop than the line HP on which the hydraulic motor is disposed144, which allows the wheels 34, 36 to actuate the hydraulic pumps 142 with a low back pressure. When the wheels 34, 36, 38 turn normally, the valves 186 are closed progressively and the valves 158 are opened progressively.

Des modes de réalisation particuliers ont été décrits.En outre, diverses variantes et modifications apparaissent àl'homme de l'art. En particulier, les modes de réalisation duconvertisseur mécanique-électrique 16 décrits précédemment enrelation avec les figures 19 à 22 peuvent être mis en oeuvre avecles modes de réalisation de la turbine décrits précédemment enrelation avec les figures 14, 15, 16, 17 et 18.Particular embodiments have been described. In addition, various variations and modifications occur to those skilled in the art. In particular, the embodiments of the mechanical-electrical converter 16 previously described in connection with FIGS. 19 to 22 can be implemented with the embodiments of the turbine previously described in connection with FIGS. 14, 15, 16, 17 and 18.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Turbine (14 ; 105 ; 110 ; 115), destinée à être aumoins partiellement immergée dans un écoulement d'un fluide,comprenant deux supports (24), au moins un flotteur (20) reliéaux supports, et, entre les supports (24), des voiles (26)motrices reliées à chaque extrémité à un organe de transmissioncomprenant une chaîne (40) ou une courroie formant une bouclefermée, la turbine comprenant en outre des roues (32, 34, 36)entraînées par les organes de transmission, dont au moinscertaines sont montées libres en rotation sur les supports, chaquevoile (26) comprenant un bord d'attaque (28) et un bord de fuite(30) et étant reliée à chaque organe de transmission par uneliaison pivotante (62), la turbine comprenant en outre, pour aumoins l'un des organes de transmission et pour chaque voile, unepremière pièce (66) fixée à la voile et adaptée à venir en butéecontre un élément (60) fixé à l'organe de transmission lorsque lavoile pivote par rapport à l'organe de transmission d'un premierangle de débattement par rapport à un plan de référence (Ref) dansun premier sens de rotation et une deuxième pièce (68) fixée à lavoile et adaptée à venir en butée contre ledit élément lorsque lavoile pivote par rapport à l'organe de transmission d'un deuxièmeangle de débattement par rapport au plan de référence (Ref) dansun deuxième sens de rotation opposé au premier sens de rotation. 2. Turbine selon la revendication 1, dans laquellel'écoulement de fluide est un cours d'eau. 3. Turbine selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle,pour chaque voile (26), l'axe de rotation (P) de la voile parrapport aux organes de transmission (40) est situé dans la moitiéde la voile du côté du bord d'attaque (28). 4. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1à 3, dans laquelle chaque voile (26) est reliée mécaniquement auxsupports (24) seulement par l'intermédiaire des organes detransmission (40). 5. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1à 4, comprenant des moyens (72, 74) pour modifier les premier etdeuxième angles de débattement. 6. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1à 5, comprenant, pour chaque support (24), des première etdeuxième roues (34, 36) montées libres en rotation sur le supportet une troisième roue (38) reliée au support par un dispositif demaintien (116) adapté à modifier la position de la troisième rouepar rapport aux première et deuxième roues. 7. Turbine selon la revendication 6, dans laquelle ledispositif de maintien (116) comprend un piston (118) . 8. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1à 7, comprenant au moins des première, deuxième et troisième zonesde parcours (80, 82, 84) dans lesquelles chaque organe detransmission (40) s'étend de façon rectiligne, les bords d'attaque(28) des voiles (26) étant disposés de façon horizontale à 5° prèsau moins dans les première et deuxième zones de parcours (80, 82),les voiles étant complètement immergées au moins sur une partiedes première et deuxième zones de parcours. 9. Turbine selon la revendication 8, dans laquelle lesvoiles (26) sont émergées en totalité hors de l'écoulement defluide (78) dans la troisième zone de parcours (84). 10. Turbine selon la revendication 9, comprenant, enoutre, des éléments de guidage (102) adaptés à commanderl'inclinaison des voiles (26) lors de la pénétration des voiles(26) dans l'écoulement de fluide (78). 11. Turbine selon l'une quelconque des revendications 1à 10, dans laquelle les voiles (26) sont adaptées, sous l'actiondes forces hydrodynamiques, à se cambrer vers l'aval par rapportà l'écoulement de fluide (78) dans les première et deuxième zonesde parcours (80, 82). 12. Système (10 ; 151 ; 152) de récupération d'énergiecinétique d'un cours d'eau (78) comprenant au moins une premièreturbine (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et un convertisseur (16) de l'énergie mécanique fournie par lapremière turbine en une autre forme d'énergie.A turbine (14; 105; 110; 115), intended to be at least partially immersed in a flow of a fluid, comprising two supports (24), at least one float (20) connected to the supports, and, between the supports ( 24), motor sails (26) connected at each end to a transmission member comprising a chain (40) or a belt forming a closed loop, the turbine further comprising wheels (32, 34, 36) driven by the transmission members , at least some of which are mounted free to rotate on the supports, eachveile (26) comprising a leading edge (28) and a trailing edge (30) and being connected to each transmission member by a pivoting coupling (62), the turbine further comprising, for at least one of the transmission members and for each sail, a first piece (66) fixed to the sail and adapted to abut against a member (60) fixed to the transmission member when the star pivots by report to the transmitting body ion of a first deflection angle relative to a reference plane (Ref) in a first direction of rotation and a second part (68) fixed to the star and adapted to abut against said element when the star pivots relative to the organ for transmitting a second angle of travel relative to the reference plane (Ref) in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation. 2. Turbine according to claim 1, in whichthe flow of fluid is a stream. 3. Turbine according to claim 1 or 2, wherein for each sail (26), the axis of rotation (P) of the sail relative to the transmission members (40) is located in the half of the sail side of the edge attacking (28). Turbine according to any of claims 1 to 3, wherein each web (26) is mechanically connected to the supports (24) only via the transmitting members (40). 5. Turbine according to any one of claims 1 to 4, comprising means (72, 74) for modifying the first second and second deflection angles. 6. Turbine according to any one of claims 1 to 5, comprising, for each support (24), first and second wheels (34, 36) rotatably mounted on the support and a third wheel (38) connected to the support by a device futurtien (116) adapted to change the position of the third wheel relative to the first and second wheels. The turbine according to claim 6, wherein the holding device (116) comprises a piston (118). 8. Turbine according to any one of claims 1 to 7, comprising at least first, second and third path zones (80, 82, 84) in which each transmission member (40) extends rectilinearly, the edges of attack (28) of the sails (26) being disposed horizontally at least 5 ° in the first and second course areas (80, 82), the sails being completely immersed at least on a portion of the first and second course areas. 9. A turbine according to claim 8, wherein the boats (26) are entirely out of the fluid flow (78) in the third travel zone (84). 10. A turbine according to claim 9, further comprising guiding elements (102) adapted to control the inclination of the webs (26) upon penetration of the webs (26) into the fluid flow (78). 11. Turbine according to any one of claims 1 to 10, wherein the webs (26) are adapted, under the action of hydrodynamic forces, arching downstream relative to the flow of fluid (78) in the first and second course zones (80, 82). 12. A stream kinetic energy recovery system (10; 151; 152) comprising at least a first stream (14) according to any one of claims 1 to 11 and a converter (16) of the mechanical energy supplied by the first turbine to another form of energy. 13. Système selon la revendication 12, dans lequel leconvertisseur (16) comprend un circuit hydraulique (132)comprenant une première partie (138) portée par le flotteur (20)et une deuxième partie (140) au sol hors du cours d'eau (78), lapremière partie comprenant au moins une pompe hydraulique (172)adaptée à être entraînée par au moins l'une des roues (32, 34,36) et à mettre en circulation un fluide hydraulique dans lecircuit hydraulique, la deuxième partie comprenant au moins unmoteur hydraulique (144) adapté à être entraîné par le fluidehydraulique. 14. Système selon la revendication 13, dans lequel leconvertisseur (16) comprend un régulateur (146) du débit et/ou dela pression du fluide hydraulique atteignant le moteur hydraulique(144) . 15. Système selon la revendication 14, dans lequel leconvertisseur (16) comprend un réservoir (164) du fluidehydraulique et une première conduite (HP, 162) reliant la pompehydraulique (142) au réservoir et dans laquelle le fluidehydraulique est destiné à circuler de la pompe hydraulique versle réservoir, le moteur hydraulique (144) étant situé sur lapremière conduite, le convertisseur comprenant, en outre, unedeuxième conduite (182, 184) reliant la pompe hydraulique auréservoir et dans laquelle le fluide hydraulique est destiné àcirculer de la pompe hydraulique vers le réservoir, la perte decharge du fluide hydraulique sur la deuxième conduite étantinférieure à la perte de charge du fluide hydraulique sur lapremière conduite, le convertisseur (16) comprenant en outre desvannes (158, 159, 186) d'isolement avec actionneur adaptées àautoriser la circulation du fluide hydraulique dans la premièreconduite et interdire simultanément la circulation du fluidehydraulique dans la deuxième conduite et à interdire lacirculation du fluide hydraulique dans la première conduite et autoriser simultanément la circulation du fluide hydraulique dansla deuxième conduite.The system of claim 12, wherein the converter (16) comprises a hydraulic circuit (132) comprising a first portion (138) carried by the float (20) and a second portion (140) on the ground out of the watercourse. (78), the first part comprising at least one hydraulic pump (172) adapted to be driven by at least one of the wheels (32, 34,36) and circulating a hydraulic fluid in the hydraulic circuit, the second part comprising at least one hydraulic motor (144) adapted to be driven by the hydraulic fluid. The system of claim 13, wherein the converter (16) comprises a regulator (146) for the flow and / or pressure of the hydraulic fluid reaching the hydraulic motor (144). The system of claim 14, wherein the converter (16) comprises a reservoir (164) of the hydraulic fluid and a first conduit (HP, 162) connecting the hydraulic pump (142) to the reservoir and wherein the hydraulic fluid is intended to flow from the hydraulic pump to the tank, the hydraulic motor (144) being located on the first pipe, the converter further comprisinga second pipe (182, 184) connecting the hydraulic pump to the tank and in which the hydraulic fluid is forcirculating from the hydraulic pump to the reservoir, the loss of discharge of the hydraulic fluid on the second pipe being lower than the pressure drop of the hydraulic fluid on the first pipe, the converter (16) further comprising valves (158, 159, 186) isolation with actuator adapted to allow the circulation of the hydraulic fluid in the first run and simultaneously prohibiting the circulation of the hydraulic fluid in the second conduit and to prohibit the circulation of the hydraulic fluid in the first conduit and simultaneously allow the flow of hydraulic fluid in the second conduit. 16. Système (151 ; 152) selon l'une quelconque desrevendications 12 à 15, comprenant en outre une deuxième turbine(14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et danslequel le convertisseur (16) est adapté à convertir l'énergiemécanique fournie par la deuxième turbine en ladite autre formed'énergie.16. System (151; 152) according to any one of claims 12 to 15, further comprising a second turbine (14) according to any one of claims 1 to 11 and whereinthe converter (16) is adapted to convert the mechanical energy provided by the second turbine to said other energy form.
FR1756638A 2017-07-12 2017-07-12 TURBINE Active FR3069031B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1756638A FR3069031B1 (en) 2017-07-12 2017-07-12 TURBINE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1756638A FR3069031B1 (en) 2017-07-12 2017-07-12 TURBINE
FR1756638 2017-07-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3069031A1 FR3069031A1 (en) 2019-01-18
FR3069031B1 true FR3069031B1 (en) 2019-08-09

Family

ID=59930550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1756638A Active FR3069031B1 (en) 2017-07-12 2017-07-12 TURBINE

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3069031B1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US407123A (en) * 1889-07-16 Water-motor
US328496A (en) * 1885-10-20 Floating current-motor
US1522820A (en) * 1922-06-02 1925-01-13 Homola Victor Stream or current motor
US2379314A (en) * 1942-08-19 1945-06-26 Guy J Pepper Current motor
NO333434B1 (en) * 2011-09-21 2013-06-03 Tidal Sails As Device for self-regulating foil suspension

Also Published As

Publication number Publication date
FR3069031A1 (en) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1856406B1 (en) Device for maintaining a hydraulic turbomachine
EP2635801B1 (en) Transverse flow marine turbine with autonomous stages
EP2307711B1 (en) Inlet device for environmentally-friendly hydraulic turbine machine
BE1017531A3 (en) METHOD FOR USING HYDRAULIC ENERGY AND CROSSING SYSTEM
EP2076670B1 (en) Hydroelectric apparatus for generating electric power mainly from tidal currents
EP1567767A1 (en) Hydraulic wheel
FR3069031B1 (en) TURBINE
EP3707371B1 (en) Floating hydroelectric power plant for shallow rivers
JP6923223B2 (en) Reciprocating hydroelectric power generation mechanism with lift function
FR3069030A1 (en) HYDROELECTRIC POWER PLANT
FR3068398B1 (en) TURBINING DEVICE INVOLVING A WATER FALL CAUSED BY THE IMPLEMENTATION OF A VENTURI TUBE AND A HYDRAULIC POWER GENERATION PLANT USING SUCH A TURBINING DEVICE
EP3058216A1 (en) Compact floating hydroelectric plant
WO2015018914A1 (en) River turbine
EP3209881B1 (en) Water turbine, sliding lock gate including the same and process to convert hydraulic energy into electricity using them.
FR3023592A1 (en) DEVICE FOR HYDROELECTRIC PRODUCTION
EP0103569A1 (en) Floating machine for transforming hydraulic power
EP1441125A1 (en) Hydraulic turbine with siphon action
FR3010151A1 (en) DEVICE FOR PRODUCING ELECTRICITY USING THE CURRENT OF A COURSE OF WATER
WO2024156950A1 (en) Generator for generating rotational power by creating and using a vortex
FR2891286A1 (en) Water barrage sluice gate has hinge at lower end and contains turbine to generate electricity from overflow
FR3026148A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING OSCILLATIONS OF A SHIP SUBMITTED TO THE WAVE.
WO2022175301A1 (en) Cross-flow wind turbine with twin blades and inclined rotation axes
WO2024167412A1 (en) Turbine with moving blades using shallow flow
FR3132547A1 (en) Vertical-axis wind turbine, and ship equipped with at least one such wind turbine
FR2669056A1 (en) Installation for generating electricity, consisting of hubless axial-flow hydroelectric units, and of a supporting dam with reticular structure

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190118

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8