Forum sur l'énergie éolienne

[Un_visiteur]

Un visiteur du site demande :

Dans le cadre de mon bac, je prépare un TPE (une étude structurée et détaillée ) relatif aux énergies renouvelables.
Ma problématique étant :"Quelles sont les meilleurs profils et
dimensionnement de pâles d'hydroliennes pour une production optimale
d'électricité?". J'ai découvert dans votre site Internet une étude
générale sur les éoliennes, leurs caractéristiques étant proches de celles des hydroliennes , et je souhaiterai avoir d'avantage d'informations sur les pâles et les études les concernant, en considérant le flux de l'air et l'aérodynamisme s'éxerçant sur ces pales.
Ce thème regroupe les mathématiques , les sciences physiques ainsi que
les sciences de l'ingénieur (électronique et mécanique).
Je me tiens à votre disposition pour tout autre renseignement.
Vous remerciant par avance de l'aide que vous pourrez m'apporter.
Dans l'attente de votre réponse.

[TheWindPower]

Bonjour,

Je n'ai malheureusement pas plus d'infos que ce qui est déjà sur le site.

Ce site là pourra peut-être vous aider : http://www.windpower.org.

Ou bien un membre du forum...

Bonne chance,

Michaël
Administrateur

[Mike B]

Bonjour
Pour une hydrolienne installée en flux libre, vous pouvez choisir parmi les profils aérodynamiques utilisés pour les éoliennes, par exemple:
Naca 23016, 23015...23012 ; Naca 44015... 44012 ( deux séries de grands classiques ) et aussi les Gottingen 797, 290...Eppler E1212...
Deux remarques importantes:
- la gamme des vitesses du courant d'eau est très réduite par rapport à celle des vents.
- la masse volumique de l'eau est beaucoup plus importante, d'où des pales plus courtes et plus larges.
Le long d'une pale le profil évolue en épaisseur, par exemple 16% près du moyeu et 12% à l'extrémité, avec également la possibilité de vrillage de la pale pour optimiser le rendement, mais ceci complique sa réalisation.

[TheWindPower]

Est-ce que tu as des liens qui pointent vers des sites qui donnent les modélisations de ces profils ?

Il s'agit de profils uniquement à usage éolien ou ils sont aussi utilisés dans d'autres contextes ?

[Mike B]

Les profils NACA de la famille 23012..23015... ont été largement utilisés pour les avions à hélices du type tourisme et aussi pour les éoliennes dans les années 1950 à 1990, exemple Best-Romani 1958, et Tvind en 1975. Les profils de la famille 4412...4415...4418...4435 on été plus souvent utilisés pour les éoliennes de première génération, en particulier au Danemark, par exemple Nibe et Volund avec de très bons résultats.
Pour trouver les tables de ces profils et d'autres, la plus grande base de données "nasg aifoils data " ne répond plus, mais il reste pour les NACA la base " tables of NACA airfoils profiles " ; par ailleurs il est possible de trouver la majorité de ces données dans certaines bibliothèques techniques.

[TheWindPower]

Ok, merci.

Comment se traduit l'évolution dans le temps des profils ? Plus soignés ? Adaptés à des vitesses supérieures ? Adaptés à des pales de longueurs différentes ? Compatibles de régulation de pitch ?

(Si je te saoûle de questions, dis le moi !)

[Wind-free]

Les profils utilisés pour les éoliennes sous-marines et ceux utilisés pour les aérogénérateurs sont-ils les mêmes? Dans ce cas, je serais beaucoup intéressé, menant également un TPE sur les éoliennes. Pour ce qui est du système de pitch, comment celà fonctionne-t-il?

Merci de vos réponses

[Mike B]

Avec l'expérience des grandes éoliennes de première génération et une forte utilisation des profils Naca des séries 230xx et surtout 44xx, à partir des années 1980 les constructeurs ont constaté trois inconvénients:
- dégradation des performances avec des bords d'attaques sales ( cas de salissures, insectes collés.. )
- mauvais rendements des profils épais en pied de pale
- en cas de vents forts avec contrôle stall, trop de puissance et trop de contraintes sur les pales.
A partir de1984 des recherches sont effectueés au NREL auparavant SERI, au Colorado qui aboutissent à la réalisation de 9 familles de profils ( S801 à S828 ) optimisés en fonction des longueurs de pales, de la distance au moyeu et du type de contrôle pitch ou stall. Certains profils ont été testés en soufflerie à Delft.
D'une façon générale ils améliorent les rendements, la stabilité des contrôles, et permettent des épaisseurs importantes au niveau du moyeu.
D'autres profils existent aussi en Europe et chaque constructeur effectue son propre choix.

[Mike B]

Pour résumer, deux cas possibles:
- l'hydrolienne ne marche que dans un sens de courant et l'on peut utiliser les profils des pales d'éoliennes,
- l'hydrolienne doit marcher dans deux sens inverses de courant (marée)
et il faut alors utiliser des profils symétriques, avec un système de pas variable. Ou bien tourner la machine ce qui peut compliquer l'installation! Pour les éoliennes, le contrôle " pitch " correspond au pas variable, l'incidence du profil de la pale par rapport au vent relatif est commandé par la régulation; lorsque le vent devient trop fort, l'incidence de la pale est réduite et la puissance n'augmente pas au dessus de la valeur de consigne.

[TheWindPower]

Merci pour ces informations précises !

[Wind-free]

Bonsoir,

J'aurais encore une petite question à vous poser, elle m'empêche de dormir : Dans le cas d'une éolienne, sachant qu'une pale est soumise à une portance et à une trainée, je voulais savoir si la trainée joue également un rôle moteur dans la rotation du rotor...

De même que la résultante se compose de la portance et de la trainée, quel serait le meilleur compromis en terme de profil de pale afin d'avoir une résultante maximale?

En vous remerciant,

Wind-free

[TheWindPower]

J'espère que Mike B pourra venir te répondre, parce que moi...

[remi55]

la c'est vraiment technique tu n'aurai pas plutot des questions sur les fondations pour qu'on puisse reponde

[TheWindPower]

la c'est vraiment technique tu n'aurai pas plutot des questions sur les fondations pour qu'on puisse reponde

Ou sur les carbus de mob...

[remi55]

ca me va