Bonjour à tous et à toutes, c'est mon premier passage sur ce forum.

Alors je viens vous voir car j'ai des difficultés à comprendre le fonctionnement d'une turbine Pelton (barrage hydroélectrique)

On a l'énergie potentielle (la chute d'eau) qui se transforme en énergie cinétique (le mouvement de la turbine), soit :



Donc la vitesse vaut :





Jusqu'ici je comprend très bien. Mais, ensuite, il y a ceci ;

La vitesse de rotation de la roue doit être égale à la moitié de la vitesse de l'eau à la sortie de l'injecteur, de manière à optimiser le rendement :
:.
De cette manière, l'énergie cinétique de l'eau est entièrement transmise à la roue, la vitesse de l'eau devenant quasiment nulle au creux des augets.
{{Boite déroulante|titre=Démonstration |contenu=
Supposons que tous les vecteurs de vitesse sont parallèles. La vitesse initiale du jet d'eau relativement à la roue est égale à .

Supposons que la vitesse du jet est supérieure à la vitesse de la roue. D'après la conservation de masse, la masse d'eau entrant dans l'auget est égale à la masse en sortant. Suppossons également que le fluide est incompressible, et que la section du jet est constante. Ceci implique que la vitesse du jet reste constante relativement à la roue. Le jet sortant de la roue a donc une vitesse (relativement à la roue) de :
:.

Dans le standard de référence (relatvement à la Terre), la vitesse finale du jet est :
:

La vitesse optimale de la roue est obtenue lorsque toute l'énergie cinétique du jet est transférée, c'est-à-dire lorsque . Donc :
:

:
Voilà, je comprends pas cette histoire de vecteur et de référentiel. Si quelqu'un peut m'expliquer ...

Je lui en saurait gréé