Transfert d’énergie entre le fluide et la machine par l’intermédiaire de forces d’écoulement.
Machines à fluide
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Les turbines thermiques travaillent avec fluides compressibles: p. ex. turbines éoliennes, turbines à gaz et turbines à vapeur.
Turbines
Turbines pour fluides gazeux
Conversion de l'énergie cinétique du vent en énergie électrique
Contenu didactique/essais
- conversion de l’énergie cinétique en énergie électrique
- fonctionnement et construction d’un système insulaire avec une éolienne
- détermination du coefficient de puissance de l’éolienne en fonction de la vitesse spécifique (tip speed ratio (TSR) en anglais)
- bilan énergétique d’une éolienne
- détermination du rendement d’une éolienne
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Exploitation de l'énergie du vent en îlotage dans des conditions météorologiques réelles
Contenu didactique/essais
- avec l’éolienne ET 220.01:
- transformation de l’énergie cinétique du vent en énergie électrique
- comportement en service d’une éolienne dans des conditions météorologiques réelles
- composants, fonctionnement et construction d’un système insulaire avec une éolienne
- bilan énergétique d’un système insulaire avec une éolienne
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Essais sur la transformation de l'énergie de rotation en énergie électrique
Contenu didactique/essais
- transformation de l’énergie de rotation en énergie électrique
- influence du couple et de la vitesse de rotation sur le rendement du multiplicateur
- influence du couple et de la vitesse de rotation sur le rendement du générateur
- influence de la caractéristique de couple typique d’un rotor éolien sur le rendement total d’un train d’entraînement
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Caractéristiques et contrôle d’un train d’entraînement éolien
Contenu didactique/essais
- conversion de l’énergie cinétique en énergie électrique
- coefficient de puissance et vitesse spécifique
- comportement en service des éoliennes étude de l’influence du couple et de la vitesse de rotation sur le rendement de l’engrenage et du générateur
- étude de l’influence de la vitesse du vent et de l’angle des pales du rotor sur la caractéristique de couple typique d’un rotor éolien
- limitation de la puissance par le biais de la commande de la vitesse et de l’angle des pales du rotor
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Unité de turbine avec turbine Wells et génératrice; générateur de vague configurable
Contenu didactique/essais
- se familiariser avec le principe d’une centrale houlomotrice
- comprendre l’exploitation de l’énergie issue des mouvements de la vague
- mesurer les mouvements de la vague
- se familiariser avec la construction et le fonctionnement de la turbine Wells
- optimiser le comportement en service
Étude d'une turbine à impulsion axiale à air comprimé
Contenu didactique/essais
- construction et fonctionnement d’une turbine à impulsion
- détermination du couple, de la puissance et du rendement
- représentation graphique des caractéristiques du couple, de la puissance et du rendement
- étude de l’influence de la pression des buses et du nombre de buses
Étude d'une turbine à réaction radiale à air comprimé
Contenu didactique/essais
- se familiariser avec la construction et le fonctionnement d’une turbine à réaction
- détermination du couple, de la puissance et du rendement
- représentation graphique des caractéristiques du couple, de la puissance et du rendement
Fonctionnement avec turbine de puissance ou comme moteur à réaction avec tuyère de poussée; fonctionnement avec gaz liquide
Contenu didactique/essais
- apprentissage du fonctionnement et du comportement en fonctionnement typique d’une turbine à gaz
- fonctionnement en tant que moteur à réaction
- fonctionnement en tant que turbine de puissance
- détermination du rendement utile
- mesure de la poussée
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Disposition à double arbre avec turbine à haute pression et turbine de puissance; fonctionnement avec gaz liquide
Contenu didactique/essais
- détermination de la puissance sur l’arbre
- détermination de la consommation de combustible spécifique
- enregistrement de la courbe caractéristique de la turbine de puissance
- détermination du rendement du système
Petite turbine à gaz à simple arbre avec mesure de poussée; fonctionnement avec kérosène ou pétrole
Contenu didactique/essais
- comportement en fonctionnement d’un moteur à réaction, y compris la procédure de démarrage
- détermination de la poussée spécifique
- détermination de la consommation de combustible spécifique
- détermination du coefficient d’air λ
Turbine à vapeur à un étage avec mesure de puissance; alimention en vapeur par ET 850, chauffé au gaz ou ET 852, électrique
Contenu didactique/essais
- mode de fonctionnement d’une turbine à vapeur:
- consommation de vapeur de la turbine
- puissance de la turbine à différents réglages
- étude des pertes au niveau des différents composants de la turbine
- évolution de la puissance et du couple de rotation
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Les turbines hydrauliques travailent avec fluides incompressibles.
Turbines
Turbines hydrauliques
Modèle d'une turbine à jet libre avec tuyère réglable; détermination du rendement
Contenu didactique/essais
- la structure et le fonctionnement d’une turbine Pelton
- détermination du couple de rotation, de la puissance et du rendement
- représentation graphique des courbes caractéristiques pour le couple de rotation, la puissance et le rendement
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Modèle d'une turbine à réaction avec des aubes directrices réglables; détermination du rendement
Contenu didactique/essais
- la structure et le fonctionnement d’une turbine Francis
- détermination du couple de rotation, de la puissance et du rendement
- représentation graphique des courbes caractéristiques pour le couple de rotation, la puissance et le rendement
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Enregistrement des caractéristiques d'une turbine axiale à réaction
Contenu didactique/essais
- principe de fonctionnement d’une turbine axiale
- détermination de la puissance
- détermination du rendement
- enregistrement de la caractéristique
- comparaison entre l’essai et le calcul
Enregistrement des caractéristiques d'une turbine à réaction
Contenu didactique/essais
- principe de fonctionnement d’une pompe à réaction
- caractéristiques à une hauteur de chute constante:
- rapport entre le couple et la vitesse de rotation
- rendement en fonction de la vitesse de rotation
- débit en fonction de la vitesse de rotation
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Enregistrement des caractéristiques d'une turbine à jet libre
Contenu didactique/essais
- principe de fonctionnement d’une turbine Pelton
- caractéristique à une hauteur de chute constante
- rapport entre le couple et la vitesse de rotation
- rendement en fonction de la vitesse de rotation
- débit en fonction de la vitesse de rotation
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Alimentation en eau pour HM 288, HM 289 et HM 291
Contenu didactique/essais
- essais de base sur une pompe centrifuge
- avec les turbines HM 288, HM 289 ou HM 291
- détermination des caractéristiques typiques des turbines
- courbes de puissance pour différentes vitesses de rotation des turbines
- détermination des rendements
Enregistrement des caractéristiques d'une turbine axiale à action
Contenu didactique/essais
- principe de fonctionnement d’une pompe à action
- caractéristique à une hauteur de chute constante
- rapport entre le couple et la vitesse de rotation
- rendement en fonction de la vitesse de rotation
- débit en fonction de la vitesse de rotation
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Comparaison entre une turbine à action et une turbine à réaction
Contenu didactique/essais
- en combinaison avec HM 365 et HM 365.32
- comparaison entre turbine à action et turbine à réaction
- détermination de la puissance mécanique et hydraulique
- détermination du rendement
- enregistrement des courbes caractéristiques
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Modèle d'une turbine à jet libre; détermination de la vitesse de rotation et du couple
Contenu didactique/essais
- détermination de la puissance mécanique
- détermination du rendement
- enregistrement des courbes caractéristiques
- étude de l’influence de la section transversale de la tuyère sur la puissance
Modèle d'une turbine à réaction; mesure de la vitesse de rotation et du couple; aubes directrices réglables
Contenu didactique/essais
- détermination de la puissance mécanique
- détermination du rendement
- enregistrement des courbes caractéristiques
- étude de l’influence de la position des aubes directrices sur la puissance
- triangles de vitesse
Turbine à hélice à six aubes mobiles, distributeur avec des aubes directrices réglables pour ajuster la puissance, détermination de la vitesse de rotation et du couple
Contenu didactique/essais
- détermination de la puissance mécanique
- détermination du rendement
- enregistrement des courbes caractéristiques
- étude de l’influence de la position des aubes directrices sur le rendement
Turbine Kaplan à cinq aubes mobiles ajustables et distributeur avec des aubes directrices ajustables pour ajuster la puissance, détermination de la vitesse de rotation et du couple
Contenu didactique/essais
- détermination de la puissance mécanique
- détermination du rendement
- enregistrement des courbes caractéristiques
- étude de l’influence de la position des aubes directrices et des aubes mobiles sur le rendement
Grandeurs caractéristiques d'une turbine Francis de forte puissance à aubes directrices réglables
Contenu didactique/essais
- étude de la transformation d’énergie hydraulique en énergie mécanique
- détermination de la puissance mécanique et de la puissance hydraulique
- détermination du rendement
- enregistrement des courbes caractéristiques
- étude de l’influence de la position des aubes directrices
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Turbine à hélice avec quatre aubes mobiles, distributeur avec aubes directrices réglables pour ajuster la puissance
Contenu didactique/essais
- détermination des courbes de puissance à des vitesses de rotation différentes
- puissance hydraulique
- puissance mécanique
- détermination de la hauteur de chute
- détermination du rendement de la turbine
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Fonctionnement d'une turbomachine; configuration comme pompe ou comme turbine par remplacement du rotor/roue et du stator/système d'aubes directrices
Contenu didactique/essais
- enregistrement de caractéristiques
- détermination de nombres caractéristiques sans dimension
- triangles des vitesses et évolutions de la pression
- étude de la conversion de l’énergie à l’intérieur de la turbomachine
- influence de la forme d’aube sur la puissance et sur le rendement
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Une grandeur caractéristique des ventilateurs est le rapport de pression, qui indique le rapport entre la pression finale absolue et la pression d’aspiration absolue. Les ventilateurs se différencient des compresseurs de par leur rapport de pression inférieur.
Soufflantes
Compresseurs
Comportement en service et grandeurs caractéristiques d'un ventilateur radial; deux rotors remplaçables
Contenu didactique/essais
- comportement en service et grandeurs caractéristiques d’un ventilateur radial
- enregistrement de la caractéristique du ventilateur (différence de pression comme fonction du débit)
- influence de la vitesse de rotation du rotor sur la pression
- influence de la vitesse de rotation du rotor sur le débit
- influence des différentes formes d’aube mobile sur la caractéristique du ventilateur et sur le rendement
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Comportement en service et grandeurs caractéristiques d'une soufflante axiale
Contenu didactique/essais
- comportement en service et grandeurs caractéristiques d’une soufflante axiale
- enregistrement de la caractéristique d’une soufflante (pression différentielle comme fonction du débit)
- influence de la vitesse de rotation de la roue sur la pression
- influence de la vitesse de rotation de la roue sur le débit
- décrochage
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Compresseur à deux étages: enregistrement de la caractéristique du compresseur pour les deux étages
Contenu didactique/essais
- comportement en service et grandeurs caractéristiques d’un compresseur radial
- enregistrement de la caractéristique du compresseur pour les deux étages
- influence de la vitesse de rotation de la roue sur la pression
- influence de la vitesse de rotation de la roue sur le débit
- répartition des rapports de pression par étage
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Détermination du débit à l’aide d’un diaphragme à iris ou d’une tube de Venturi
Contenu didactique/essais
- montage et principe d’un ventilateur radial
- enregistrement des courbes caractéristiques du ventilateur et de l’installation
- méthodes de mesure du débit selon la méthode de la pression différentielle à l’aide de:
- diaphragme à iris
- tube de Venturi
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Fonctionnement séparé ou couplé en série des étages
Contenu didactique/essais
- détermination de la caractéristique de la soufflante
- connexion en série ou individuelle de soufflantes axiales
- détermination du bilan énergétique
- détermination de la distribution radialement de la pression et de la vitesse radialement sur le rotor et le système d’aubes directrices au moyen de la sonde
Planification et montage de systèmes de conduit d'air simples et complexes
Contenu didactique/essais
- planification, montage et test d’un système de conduit d’air
- composants typiques en technique de ventilation
- mesure du débit et vitesse de l’air
- mesure des pressions dynamiques et statiques
- détermination de la perte de pression à travers différents composants comme les coudes, angles, distributeurs, etc.
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Sur la pompe centrifuge, la transmission de l’énergie se fait de manière hydrodynamique. Lors de la transmission hydrodynamique de l’énergie, le fluide est accéléré par la roue de la pompe centrifuge. C’est pourquoi la roue de la pompe centrifuge doit se déplacer rapidement et donc avoir une vitesse de rotation élevée.
Pompes centrifuges
Enregistrement de la caractéristique typique d'une pompe
Contenu didactique/essais
- familiarisation avec le comportement en service et avec les données caractéristiques d’une pompe centrifuge
- enregistrement de la caractéristique d’une pompe à vitesse de rotation constante de la pompe
- mesure des pressions d’entrée et de sortie
- détermination du débit de refoulement
- enregistrement des caractéristiques de la pompe pour différentes vitesses de rotation
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Caractéristiques et puissance hydraulique; comparaison des différents modes de fonctionnement
Contenu didactique/essais
- étude de pompes montées en série et en parallèle
- détermination de la hauteur de refoulement
- enregistrement de la caractéristique de la pompe
- détermination de la puissance hydraulique
- détermination du point de fonctionnement
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Détermination de la puissance et du rendement des turbines et des pompes; démonstration d'une centrale hydraulique à accumulation par pompage
Contenu didactique/essais
- pompe centrifuge
- mesure des pressions à l’entrée et à sortie de la pompe
- détermination de la hauteur de refoulement
- détermination de la puissance hydraulique
- détermination de la puissance mécanique
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Détermination des valeurs caractéristiques d'une pompe
Contenu didactique/essais
- principe de fonctionnement d’une pompe centrifuge
- enregistrement de caractéristiques de la pompe
- rapport entre la hauteur de refoulement et la vitesse de rotation
- rapport entre le débit de refoulement et la vitesse de rotation
- détermination du rendement de la pompe
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Mode de fonctionnement de deux pompes centrifuges; fonctionnement d'une pompe, couplage en série, en parallèle
Contenu didactique/essais
- comportement en service des pompes centrifuges
- avec une pompe
- avec un montage en série
- avec un montage en parallèle
- enregistrement de caractéristiques de la pompe
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Mesure les rapports de pression sur les robinetteries et la pompe
Contenu didactique/essais
- enregistrement de la caractéristique de pompe
- pertes de charge dans différentes robinetteries en fonction du débit
- détermination du point de travail dans un circuit hydrostatique
Pression, débit, vitesse, couple et puissance sont des valeurs de mesure disponibles
Contenu didactique/essais
- enregistrement d’une caractéristique de pompe
- enregistrement d’une caractéristique de l’installation
- détermination du débit à l’aide d’un capteur de débit électromagnétique ou d’un orifice de mesure et d’une mesure de la pression différentielle
- calcul des rendements
Étude du comportement en service de deux pompes centrifuges de même type, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- étude du comportement en service des pompes centrifuges
- enregistrement de la caractéristique de la pompe
- enregistrement de la caractéristique de l’installation
- détermination du rendement
- étude du montage en série et du montage en parallèle de pompes
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Analyse du mode de fonctionnement d'une pompe centrifuge, d'une pompe à piston et d'une pompe à canal latéral, commande de l’installation via l’API
Contenu didactique/essais
- étude et comparaison du comportement en fonctionnement de différents types de pompes:
- pompes centrifuges
- pompe à piston (pompe volumétrique)
- pompe à canal latéral
- enregistrement de la courbe caractéristique de la pompe
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Montage et démontage de pompes dans une installation; alimentation en eau de HL 960
Contenu didactique/essais
- montage d’une pompe dans une installation
- raccordement et alignement d’un moteur et d’une pompe
- familiarisation avec différentes méthodes d’alignement:
- règle de précision, alignement à l’aide de comparateurs à cadran
- familiarisation avec des composants importants de l’installation
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Unité de base pour la réalisation d'un système de conduites complexe
Contenu didactique/essais
- avec une pompe disponible comme accessoire (pompe chimique normalisée HL 962.01, pompe à moteur à gaine HL 962.02, pompe à canal latéral HL 962.03, pompe chimique normalisée à accouplement magnétique HL 962.04) et une alimentation en eau appropriée, par ex. HL 962.30 avec HL 962.32
- montage de la pompe et alignement du moteur électrique
- apprentissage de différentes méthodes d’alignement d’un moteur et d’une pompe
- mise en service et test d’étanchéité
- relevé d’une courbe caractéristique de pompe
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Pompe typique du génie des procédés
Contenu didactique/essais
- en association avec HL 962, HL 962.30 et HL 962.32
- fonctionnement d’une pompe normalisée
- enregistrement de la caractéristique de la pompe
- contrôle de l’étanchéité
- alignement de la pompe et du moteur d’entraînement
Pompe centrifuge hermétique, particulièrement adaptée au transport de gaz liquéfiés
Contenu didactique/essais
- en association avec HL 962, HL 962.30 et HL 962.32
- fonctionnement d’une pompe à moteur à gaine
- enregistrement de la caractéristique de la pompe
- test d’étanchéité
Pompe centrifuge hermétique selon ISO 5199
Contenu didactique/essais
- en association avec HL 962, HL 962.30 et HL 962.32
- fonctionnement d’une pompe chimique normalisée à accouplement magnétique
- enregistrement de la caractéristique de la pompe
- test d’étanchéité
- alignement de la pompe et du moteur d’entraînement
Machines réceptrices interchangeables: trois types de pompes et un compresseur
Contenu didactique/essais
- différents types de pompes et un compresseur
- détermination de données caractéristiques
- enregistrement de caractéristiques de pompes, compresseurs et installations
- représentation de points de fonctionnement pour des montages en série et des montages en parallèle de pompes centrifuges
- comparaison des différentes propriétés de refoulement
Les pompes normalisées sont des pompes respectant des normes internationales
Contenu didactique/essais
- avec le HM 365 et le HM 365.10
- enregistrement de caractéristiques de la pompe
- détermination de la puissance nécessaire et hydraulique
- calcul du rendement de la pompe
- calcul de la caractéristique de l’installation et du point de fonctionnement de la pompe
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Les pompes auto-amorçantes peuvent aspirer et refouler de l'air et de l'eau
Contenu didactique/essais
- avec le HM 365 et le HM 365.10
- enregistrement de caractéristiques de la pompe
- détermination de la puissance nécessaire et hydraulique
- calcul du rendement de la pompe
- calcul de la caractéristique de l’installation et du point de fonctionnement de la pompe
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Sur les pompes centrifuges multi-étages, plusieurs roues sont montées les unes après les autres
Contenu didactique/essais
- avec le HM 365 et le HM 365.10
- enregistrement de caractéristiques de la pompe
- détermination de la puissance nécessaire et hydraulique
- calcul du rendement de la pompe
- calcul de la caractéristique de l’installation et du point de fonctionnement de la pompe
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Étude des caractéristiques de refoulement de deux pompes montées en série et en parallèle
Contenu didactique/essais
- avec le HM 365 et le HM 365.10
- enregistrement de caractéristiques de la pompe
- détermination de la puissance nécessaire et hydraulique pour le montage en série ou en parallèle
- calcul du rendement de la pompe
- calcul de la caractéristique de l’installation et du point de fonctionnement pour les deux cas
Fonctionnement d'une turbomachine; configuration comme pompe ou comme turbine par remplacement du rotor/roue et du stator/système d'aubes directrices
Contenu didactique/essais
- enregistrement de caractéristiques
- détermination de nombres caractéristiques sans dimension
- triangles des vitesses et évolutions de la pression
- étude de la conversion de l’énergie à l’intérieur de la turbomachine
- influence de la forme d’aube sur la puissance et sur le rendement
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Fonction et montage d'une pompe à centrifuge; planifier, monter, démonter
Contenu didactique/essais
- fonction et construction d’une pompe centrifuge
- planification et présentation des opérations de montage, assistance par la réalité augmentée
- montage et démontage, également à des fins d’entretien et de réparation
- lecture et compréhension de dessins industriels dans le système de mesure américain (fichiers PDF, DXF et STEP)
- familiarisation avec différents formats de fichiers et leur utilisation, par exemple pour l’impression 3D et l’usinage CNC
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Comprendre le montage et le fonctionnement d'une pompe: en planifier et effectuer le montage, le démontage et la maintenance
Contenu didactique/essais
- structure et fonctionnement d’une pompe centrifuge à plusieurs étages et de ses composants
- montage et démontage, également à des fins d’entretien et de réparation
- remplacement des différents composants (par ex. joints d’étanchéité, paliers ou roues)
- recherche de défauts, analyse de défauts
- planification et évaluation de travaux d’entretien et de réparation
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Comprendre le montage et le fonctionnement d'une pompe: en planifier et effectuer le montage, le démontage et la maintenance
Contenu didactique/essais
- structure et fonctionnement d’une pompe centrifuge en ligne et de ses composants
- montage et démontage, également à des fins d’entretien et de réparation
- remplacement de différents composants (par ex. joints d’étanchéité)
- recherche de défauts, analyse de défauts
- planification et évaluation de travaux d’entretien et de réparation
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Les pompes axiales sont également appelées pompes à hélice. Ils sont disponibles avec des aubes fixes et réglables. La roue est traversée par un écoulement axial. Sur les pompes axiales, la montée en pression a lieu non pas sous l’effet de la force centrifuge, mais de manière similaire au principe aérodynamique, sur la pale d’hélice.
GUNT FEMLine course pompes d'écoulement
Comportement en service d'une pompe à hélice axiale
Contenu didactique/essais
- en association avec le HM 365
- détermination de la caractéristique pression-volume
- détermination de la puissance requise par la pompe
- détermination de la puissance hydraulique
- détermination du rendement
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Fonctionnement d'une turbomachine; configuration comme pompe ou comme turbine par remplacement du rotor/roue et du stator/système d'aubes directrices
Contenu didactique/essais
- enregistrement de caractéristiques
- détermination de nombres caractéristiques sans dimension
- triangles des vitesses et évolutions de la pression
- étude de la conversion de l’énergie à l’intérieur de la turbomachine
- influence de la forme d’aube sur la puissance et sur le rendement
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Les animations techniques, comme les modèles en coupe, sont remarquables pour la représentation des processus et des fonctions. Pour ces modèles en coupe, GUNT utilise des composants actuels originaux. Les fonctions de mouvement et de commutation sont préservées.
Modèle en coupe d'un composant industriel de tuyauterie
Contenu didactique/essais
- apprendre à connaître les composants et leur fonction
