Turbine hydrauliqueUne turbine hydraulique est une machine tournante qui produit une énergie mécanique à partir d'eau en mouvement (cours d'eau ou marée) ou potentiellement en mouvement (barrage). Elle constitue le composant essentiel des centrales hydroélectriques destinées à produire de l'électricité à partir d'un flux d'eau. Elle a été inventée par Benoît Fourneyron en 1832, qui installa sa première machine à Pont-sur-l'Ognon. vignette|droite|Turbine hydraulique et générateur électrique, vue en coupe.
Hydraulic brakeA hydraulic brake is an arrangement of braking mechanism which uses brake fluid, typically containing glycol ethers or diethylene glycol, to transfer pressure from the controlling mechanism to the braking mechanism. During 1904, Frederick George Heath (Heath Hydraulic Brake Co., Ltd.), Redditch, England devised and fitted a hydraulic (water/glycerine) brake system to a cycle using a handlebar lever and piston. He obtained patent GB190403651A for “Improvements in hydraulic actuated brakes for cycles and motors”, as well as subsequently for improved flexible rubber hydraulic pipes.
Turbine Francisvignette|Coupe d'une turbine Francis. Dans la volute en forme de spirale, l'eau pénètre radialement dans la turbine et en sort axialement au centre vers le bas. Une turbine Francis est une turbine hydraulique de type « à réaction ». Elle est adaptée à des hauteurs de chute moyennes (de ), pour des puissances et débits moyens ou forts (tel le barrage d'Itaipu), à savoir de quelques kilowatts à plusieurs centaines de mégawatts pour des débits de /s.
Analogie électro-hydrauliquevignette|Analogie entre un circuit hydraulique (à gauche) et un circuit électronique (à droite). L'analogie électro-hydraulique est une apparence de similitude entre les grandeurs électriques et hydraulique. Comme le courant électrique est invisible et que les processus en jeu dans l'électronique sont souvent difficiles à démontrer, les différents composants électroniques peuvent être représentés par des équivalents hydrauliques.
Machine hydrauliquevignette|Des vérins hydrauliques sont visibles sur cette excavatrice. Les machines hydrauliques sont des machines et outils utilisant l'énergie hydraulique pour effectuer un travail. Les engins de chantier en sont un exemple courant. Dans ce type de machine, le fluide hydraulique est pompé et transmis à divers organes mécaniques comme des vérins ou des moteurs. Le fluide véhiculé par la pompe est contrôlé par l'opérateur, grâce à des distributeurs qui distribuent le fluide par des tiroirs disposés à l'intérieur, servant à diriger le fluide hydraulique dans des canalisations.
VérinUn 'vérin' est une machine convertissant une énergie quelconque en énergie mécanique de translation. Le vérin appartient à la famille des actionneurs, car il génère un mouvement. On parle de « vérin » lorsque la course est limitée (on parle de « moteur » lorsque la course de l‘actionneur n'est pas limitée). Un vérin est le plus souvent pneumatique ou hydraulique. On parle cependant de « vérin électrique » pour désigner l'ensemble moteur électrique, vis-écrou.
Installation électriqueUne installation électrique est un ensemble cohérent de circuits électriques, d'appareillages électriques. Elle peut se situer dans un bâtiment ou un ensemble de bâtiments à usage d'habitation, industriel, commercial, ou de bureaux. L'étude de l'installation électrique est faite par un architecte ou un bureau d'études ou une entreprise d'installation et de maintenance en électricité La réalisation de l'installation électrique se fait par l'entreprise d'installation et de maintenance en électricité ou un artisan électricien.
Turbine KaplanUne turbine Kaplan est une turbine hydraulique à hélice, de type « réaction » qui a été inventée en 1912 par l'ingénieur autrichien Viktor Kaplan. Elle est adaptée pour les faibles chutes de de hauteur, et les très grands débits de . La turbine Kaplan se différencie des autres turbines à hélices, par ses pales orientables, dont on peut faire varier le pas pendant le fonctionnement. Cela lui permet d'avoir un rendement énergétique élevé pour des débits d'eau variables. Son rendement atteint normalement entre 90 % et 95 %.
Énergie hydroélectriqueL'énergie hydroélectrique, ou hydroélectricité, est une énergie électrique renouvelable qui est issue de la conversion de l'énergie hydraulique en électricité. L'énergie cinétique du courant d'eau, naturel ou généré par la différence de niveau, est transformée en énergie mécanique par une turbine hydraulique, puis en énergie électrique par une génératrice électrique synchrone. En 2022, la puissance installée des centrales hydroélectriques atteint , produisant environ , soit 51 % de la production mondiale d'électricité renouvelable et 14,9 % de la production mondiale d’électricité.
Turbinevignette|alt=|Rotors de turbines à vapeur de la centrale nucléaire de Philippsburg. Une turbine est un dispositif rotatif convertissant partiellement l'énergie interne d'un fluide, liquide (comme l'eau) ou gazeux (vapeur, air, gaz de combustion), en énergie mécanique au moyen d'aubes disposées sur un arbre tournant à grande vitesse. L'énergie entrante du fluide est caractérisée notamment par sa vitesse, sa pression, son enthalpie.
Pompage-turbinagethumb|Installation de pompage-turbinage du , près de Herdecke, en Allemagne. Elle a été inaugurée en 1930. Le pompage-turbinage est une technique de stockage de l'énergie électrique qui consiste à remonter de l'eau d'un cours d'eau ou d'un bassin, pour la stocker dans des bassins d'accumulation, lorsque la production d'électricité est supérieure à la demande — c'est le pompage —, puis de turbiner l'eau ainsi mise en réserve pour produire de l'énergie électrique lorsque la demande est forte — c'est le turbinage.
Hydraulic engineeringHydraulic engineering as a sub-discipline of civil engineering is concerned with the flow and conveyance of fluids, principally water and sewage. One feature of these systems is the extensive use of gravity as the motive force to cause the movement of the fluids. This area of civil engineering is intimately related to the design of bridges, dams, channels, canals, and levees, and to both sanitary and environmental engineering.
Moment d'inertieLe moment d'inertie d'un système physique est une grandeur qui caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de rotation, comme sa masse caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de translation. Il dépend de la valeur et de la répartition des masses au sein du système et a pour dimension (produit d'une masse par le carré d'une longueur) ; il s'exprime donc en dans le Système international d'unités.
InertieEn physique, l'inertie d'un corps, dans un référentiel galiléen (dit inertiel), est sa tendance à conserver sa vitesse : en l'absence d'influence extérieure, tout corps ponctuel perdure dans un mouvement rectiligne uniforme. L'inertie est aussi appelée principe d'inertie, ou loi d'inertie, et, depuis Newton, première loi de Newton. La loi d'inertie exprime le fait que si la vitesse du corps ponctuel par rapport au repère galiléen est constante, « la somme des forces s'exerçant sur le corps est nulle ».
Équation du mouvementL'équation du mouvement est une équation mathématique décrivant le mouvement d'un objet physique. En général, l'équation du mouvement comprend l'accélération de l’objet en fonction de sa position, de sa vitesse, de sa masse et de toutes variables affectant l'une de celles-ci. Cette équation est surtout utilisée en mécanique classique et est normalement représentée sous la forme de coordonnées sphériques, coordonnées cylindriques ou coordonnées cartésiennes et respecte les lois du mouvement de Newton.
Suivi de chargeLe suivi de charge est, dans le domaine de la production d'électricité, la pratique qui consiste à faire varier la puissance de fonctionnement d'une centrale de façon à l'adapter aux variations de la demande des consommateurs : la centrale « suit » la charge, c'est-à-dire l'appel de puissance causé par la demande. Les centrales qui ont la capacité d'effectuer des suivis de charge sont dites pilotables, c'est-à-dire modulables ou dispatchables. Le centre de contrôle qui pilote ces centrales pour réaliser l'ajustement offre-demande d'électricité est appelé dispatching.
Moteur hydraulique hydrostatiquethumb|Moteur hydraulique à pistons radiaux, de marque Staffa. Un moteur hydraulique est un moteur isotherme qui transforme une puissance hydraulique ou hydrostatique (pression × débit) en puissance mécanique (force × vitesse, ou couple x vitesse angulaire). Son utilisation se fait dans le cadre d'une transmission hydrostatique. Comme pour la plupart des moteurs, on peut inverser le sens de la transformation énergétique : une puissance mécanique est transformée en puissance hydraulique. Il s'agit alors de pompes.
Charge (hydraulique)vignette|Variation des trois termes de la charge le long du coursier d'un moulin : la somme des termes reste constante de l'amont à l'aval, bien que leur part respective varie. jaune : énergie cinétique ; bleu : travail des forces de pression ; bistre foncé : énergie potentielle de pesanteur. En hydraulique, la charge est une grandeur homogène à une longueur (hauteur de la colonne d'eau dans un tube de Pitot). Cette grandeur est proportionnelle à l'énergie mécanique d'une molécule de fluide.
Mouvement (mécanique)Un mouvement, dans le domaine de la mécanique (physique), est le déplacement d'un corps par rapport à un point fixe de l'espace nommé référentiel et à un moment déterminé. Le mouvement est plus spécifiquement l'objet de la cinématique et de la dynamique. On caractérise un mouvement par sa trajectoire et l'évolution de sa vitesse par exemple : le mouvement circulaire uniforme : mouvement d'un point ou de tous les points matériels qui décrit un cercle avec une vitesse constante.
Équations de Navier-Stokesthumb|Léonard de Vinci : écoulement dans une fontaine En mécanique des fluides, les équations de Navier-Stokes sont des équations aux dérivées partielles non linéaires qui décrivent le mouvement des fluides newtoniens (donc des gaz et de la majeure partie des liquides). La résolution de ces équations modélisant un fluide comme un milieu continu à une seule phase est difficile, et l'existence mathématique de solutions des équations de Navier-Stokes n'est pas démontrée.
