Forum sur l'énergie éolienne

[Wind-free]

Méeuhhh pourquoi ça n'arrive qu'à moi

Nan mais y a pas de problème j'attendrai patiemment. C'est qu'en fait je bosse sur mon TPE, et je m'occupe personnellement de tout ce qui est phénomènes aérodynamiques avec les profils et les pales.

Ah et si quelqu'un pouvait m'expliquer un peu le nombre de Reynolds...ça m'aiderait, parce que je ne comprends pas grand chose, je ne suis qu'en 1ere et j'ai pas encore gouté à la mécanique des fluides

[Mike B]

La trainée est toujours négative pour la rotation d'une pale ( comme dans le cas d'une aile d'avion )
Dans le cas d'une pale d'éolienne, il faut trouver un bon compromis entre les meilleures caractéristiques aérodynamiques et la résistance de la pale aux efforts et vibrations; donc l'épaisseur relative du profil est variable entre le pied et l'extrémité de la pale ainsi que celle du ou des longerons internes.
Dans le cas de profils classiques: Naca des familles 23... 24... 44...les meilleurs rapports portance/trainée se situent pour des valeurs d'angles d'incidence voisins de 9 à 10°.
Epaisseur relative des profils: pour les familles ci-dessus, au delà de 15% la trainée augmente fortement et rares sont les profils intéressants à 17% ou 18% d'épaisseur. Exemple de pale: en pied 4415 ou 4418 et en bout 4412 ou 4409.
Pour une pale vrillée, on peut retenir en première approche comme angle de calage en pied 15° avec un vrillage de 12°, ce qui donne 3° en bout de pale. Bon courage

[Mike B]

Une réponse un peu rapide:
Le nombre de Reynolds est un paramètre important pour les études des caratéristiques théoriques et pratiques des profils aérodynamiques et des voilures pour les hautes et basses vitesses, et en particulier pour les essais en soufflerie:
Re est égal au produit:massevolumique.Vitesse vent.Longueur du profil, divisé par la viscosité de l'air.
Dans les tableaux donnant les profils classiques il est souvent indiqué Re de l'ordre de 6 millions, ce qui correspond en général aux caractéristiques des avions type tourisme.
Le nombre de Reynolds s'applique bien entendu à d'autre fluides que l'air.

[Wind-free]

Merci beaucoup Mike B

Enfin un qui sait me répondre (je plaisante ...) !!

Qu'est-ce que l'angle de vrillage ?

[TheWindPower]

Enfin un qui sait me répondre (je plaisante ...) !!

Il y en a un, c'est déjà pas mal !

[Wind-free]

Ne soyez pas vexé, je plaisantais

[TheWindPower]

:lol: Ne soyez pas vexé, je plaisantais

J'avais bien compris !

[Mike B]

Dans une coupe transversale de pale on retrouve le profil aérodynamique utilisé à cet endroit.
"L'Angle de Calage" du profil se définit comme l'angle entre la corde du profil et le plan de rotation de l'hélice.
Les pales d'éoliennes peuvent être à angle de calage constant ( cas de certaines petites éoliennes ), soit à angle de calage évolutif le long de la pale; la raison en est la suivante: du point de vue aérodynamique, du fait de la rotation de l'hélice, le long de la pale et en chaque point le vecteur "Vent Relatif "résultante du "Vent Entrant" et du "Vent de Rotation" varie en angle et grandeur depuis le pied de la pale jusqu'à son extrémité. C'est pourquoi, pour bien récupérer l'énergie du vent et sur le profil optimiser la portance avec une faible trainée sans décrochage du profil, on fait varier l'angle de calage du profil depuis le pied jusqu'à son extrémité. Cela se voit très bien sur une grande pale posée au sol.
Chaque constructeur détermine le vrillage des pales en fonction des profils utilisés.

[Wind-free]

C'était donc ça

Merci beaucoup pour votre réponse !!! Le vent relatif est la résultante de la vitesse linéaire d'un point de la pale (en rotation) et du vent réel si j'ai bien compris?

En ce qui concerne le nombre de Reynolds, j'aurais encore une question pour vous (qui saurez sans doute me répondre):

Si l'on considère la formule Re = (V*D)/(viscosité cinématique)...D étant le diamètre du phénomène, correspond-il au diamètre du rotor?

En vous remerciant encore une fois,

Wind-free

[Mike B]

Pour imiter Molière, je vais dire " que diable allez vous faire dans cette galère!! "
Le nombre de Reynolds concerne les spécialistes des essais aérodynamiques de maquettes en soufflerie par exemple un profil, une aile, une partie d'avion... Cette notion doit faire partie du cours d'aérodynamique de première année de Supaéro, on est donc loin de votre TPE. Qui diable vous a lancé sur ce problème ?
Pour revenir à Re, dans le cas d'un essai en soufflerie d'un profil aéro ou d'un modèle d'éolienne, la longueur à prendre en compte est la corde du profil ou effectivement le diamètre de la machine étant entendu que toutes les dimensions de ses éléments doivent être géométriquement semblables.
Dans le cas d'un essai relatif à une pale d'éolienne comme il s'agit dans la réalité du vent d'un fonctionnement à basse vitesse par rapport à celle des avions, je pense que la valeur de Re serait de l'ordre de 2 à 3 millions.
Bon courage et restez dans le vent !

[Wind-free]

Personne ne m'a lancé sur ce problème, j'essaie juste d'expliquer un peu les formules, notamment celles de la portance et de la trainée. Parce que bon, donner des formules supra-compliquées sur le tas, que personne dans le jury ne comprend, ne servirait à rien..j'en déduis qu'il faut quand même que je les explique, à notre niveau bien sûr.

Je sais que ce ne sera pas une tâche aisée, que l'aérodynamisme n'est pas au programme de mécanique en 1ere S-SI, mais bon...c'est un domaine qui me passionne de plus en plus, alors pourquoi ne pas s'investir un peu.

Autre chose (encore ?? et oui ...désolé) le coefficient de portance et celui de trainée sont, si j'ai bien compris, mesurés en soufflerie ou en bassins. Y a t-il une formule donnant Cz ou Cx en fonction de l'angle d'incidence ?

Encore merci

[Mike B]

Bonjour Winsd-free
Il n'y a pas de formule valable donnant les valeurs de portance et trainée des différents profils car les valeurs dépendent de la forme, de l'épaisseur et du domaine d'utilisation. Il faut se référer aux courbes, les "polaires" établies pour chacun après de longs essais en soufflerie.
Il existe différents type de présentation des polaires, pour ma part, je préfère la "Eiffel usuelle" donnant sur le même graphique en abcisses les angles d'incidence de 0 à 24°, en ordonnées avec échelle 0 à 100Cz et 0 à 100Cx, les courbes correspondant à 100CZ, 100Cx, Cz/Cx ( la finesse ) et parfois Cm ( moment de tangage ).
Exemples de valeurs pour deux profils NACA bien connus, le 0015 profil symétrique, et le 23015.

Pr 0015/angle : 7° 8° 9° 10° 12° 15°
Courb 100Cz : 75 80 85 95 112 140
Courb 100Cx : 0,8 1 1,2 1,4 1,5 2,2

Pr23015/angle : 7° 8° 9° 10° 12° 15°
Courb 100Cz : 80 90 100 110 128 155
Courb 100Cx : 0,95 1 1,15 1,3 1,6 2,3

Attention, malgré mes efforts le tableau est déformé après prévisualisation!. Dans les deux cas la finesse max se situe à 9°.
Ces valeurs correspondent à des profils propres et lisses.
A partir d'environ 18° décrochage brutal, donc éviter les angles dépassant 16°.

[Wind-free]

Bonnsoir,

Petite question bête: Lorsque les pales sont mises en drapeau, l'angle d'incidence vaut-il 0° ou 90° ?

Merci

Wind-free

[Mike B]

La mise en drapeau se fait sur un avion, par exemple bimoteur, en cas de panne d'un moteur, pour éviter que l'hélice arrétée freine et déséquilibre latéralement l'avion; donc cela correspond à l'incidence nulle des pales, en fait la plus faible possible car les pales des hélices d'avion sont aussi plus ou moins vrillées.
Deux points historiques: Marcel Dassault, jeune ingénieur militaire ( X )
pendant la guerre 14-18 avait été chargé de calculer et d'optimiser le vrillage de hélices des chasseurs de l'armée de l'air; travail certainement pas facile avec les différents régimes des moteurs, et tous les calculs faits à la main et avec la table de logs.
Reynolds ingénieur et savant anglais 1842-1912 étudia les écoulements des fluides, y compris dans les canaux , les conduites...découvrit certaines particularités, l'importance de la viscosité dynamique...et établit vers 1880 la formule du paramètre qui porte son nom.

[Wind-free]

Ah tiens en parlant de viscosité dynamique...Quelle est la différence entre la viscosité dite dynamique et la viscosité cinématique, sinon que l'une s'exprime en Pa.s ou PI et que l'autre s'exprime en m²/s ?

Autre chose, cette fois-ci concernant le vrillage d'une pale. Les concepteurs utilisent cette technique afin d'utiliser la technique dite de régulation de puissance par décrochage aérodynamique. La pale est vrillée négativement par rapport au profil proche de l'attache au moyeu, afin que la pale décroche de l'emplanture à l'extrémité.

Que se passe-t-il si la pale décroche dans l'autre sens? Risque de dommages sur la machines?

Encore désolé pour toutes les questions posées, mais ce domaine qu'est l'aérodynamisme me passionne beaucoup