Éolienne M.A.R.S. gonflée à l'hélium

[quijota]

Je m interesse a cette eolienne....
http://www.futura-sciences.com/news-...eurs_10204.php

Ce qui m interesse c est de produit grace a l energie eolienne de l electricite pour alimenter un petit robot dans le cadre de ;mission d exploration (sur Mars par exemple).
Je veux voir si on peut faire mieux avec le vent plutotqu avec le soleil.
La solution de monter une eolienne a axe horizontal sur le toit de mon vehicule martien, ca ne me parait pas tres aerodynamique sans compter que je ne peux pas esperer aller chercher des vents a plus de 5 m d altitude
Alors cette ''eolienne gonflable'' je me dis que c est peutetre pas mal:
- elle permet d aller chercher de vents a 50 km d altitude.
- elle est moins encombrante (je vous rappelle que j aimerai envoyer ce bazar sur Mars, alors il fat que ca tienne dans un Lander)
- Tout le bazar electrique (generatrice, batteries....) est place au niveau du point d encrage (sur le toit de mon vehicule) et non dans la nacelle au bout d un mat (comme pour les eoliennes classiques)

La grosse question c est est ce qu elle va tellement tirer (a cause des vents forts a 50 km d altitude) que mon robot ne pourra plus avancer ou est ce jouable?

Enfin dernier question puisque je veux montrer qu on peut faire mieux avec l eolien qu avec le solaire, il me faut calculer la puissance recuperable avec une telle eolienne.
Je connais l expression de ctte puissance pour une eolienne classique: P = Peo * R * S
avec:
- Peo: puissance eolienne en W m-2
- R: rendement qui prend en compte le rendement meca (lim de Betz) et le rendement electrique (de la generatrice, des batteries...)
- S: surface balayee par les pales = pi r2 (r:rayon des pales)

J imagine que dans le cas de l eolienne gonflable (qui utilise l effet Magnus) cette formule n est plus vallble
??????????????????

Merci pour votre aide
Quijota
S
-

[verdifre]

bonjour,

puisque je veux montrer qu on peut faire mieux avec l eolien qu avec le solaire

pas trés scientifique cela !!!
tu présuppose le résultat.
fred

[quijota]

Ok je reformule:
'puisque je souhaite determiner (et ce par des moyens scientifiques rigoureux: par la DEMONSTRATION) lequel du solaire ou de l eolien procure la source d energie la plus interessante'
Voila....................

[verdifre]

bonjour,
je ne suis pas convaincu par l'eolienne sur Mars (dans le cadre d'un rover).
1) il y a des pieces en mouvement, de la mécanique etc... c'est lourd ca peut tomber en panne
(dans le rendement de l'ensemble, il ne faut pas oublier le transport jusque mars)
2) la connaissance de la meteo martienne n'est pas parfaite, cela pose donc des problemes de dimentionnement.
3) Les panneaux solaires peuvent servir de structure au rover (ils ont alors deux fonctions)
4) le soleil est prévisible
autant pour une station fixe la question me semblerai trés interessante, autant pour un petit robot d'exploration cela me semble inadapté (mais il est quand même interessant de poser la question)
fred

[quijota]

Je ne suis pas convaincu moi meme a 100%, mais cette etude est un travail qui m est demande...
Dans la mesure ou le solaire serait definitivement une meilleure solution que l eolien pour faire fonctionner les rovers martiens, l eolienne (si possible) pourrait quand meme presenter un interet. Elle permettrait le fonctionnement des rovers pendant la nuit polaire alors que le solaire la presenterait une limite evidente....
Compte tenu de cet argument, as tu un avis concernant les questions que je posais dans le premier message??
Quijota

[verdifre]

bonjour,
quite a envisager un fil de 50 km capable de transmettre l'energie, je preferai mettre l'eolienne a poste fixe et tirer un fil à la patte.
fred

[quijota]

Pardon c etait 50 m pas 50 km...
Quijota

[verdifre]

bonsoir,
je ne connais pas la meteo martienne, mais la seule application raisonable de l'eolien sur un vehicule terrestre est le char à voile. Cette solution est peut etre envisageable sur mars aussi ?
Quite à envisager de mettre des generateurs sur les roues.
fred

[verdifre]

bonjour,
ca ,ne te plait pas cette solution de char à voile ?
pourtant la convertion de l'enrgie eolienne en energie de propultion se fait sans trop de pertes, les moteurs de propultion peuvent etre utilisés comme generateur, ca fait moins de poid, ca me semble au moins une piste a explorer.
fred

[quijota]

Desolee Verdifre, le char a voile ca me vat pas, ce qui m interesse c est pas la propulsion mais la production d electricite..

Mon robot certes je veux qu il avence (meme tres lentement) mais surtout je veux pouvoir faire marcher ses appareils (camera, PC...).

Pour l instant je suis fixee sur mon eolienne a helium...

Bon je me suis rendu compte qu un pb enorme se pose: la densite de l air martien est si faible que certes un ballon dhelium monte en altitude sur mars comme sur terre, mais la charge max qu il peut soutenir est environ 100 fois plus faible que celle que le meme ballon pourait soutenir sur terre. Or l elice et la structure dans le ballon, ca pese (160 Kg pour un ballon de 200 m3)

Mais j ai quand meme pas dit mon dernier mot....

Il y a une derniere piste a explorer avant d abandonner l idee de l eolienne a helium sur mars: L EFFET MAGNUS
qui cree une force qui tirre le ballon vers le haut, en fait mon ballon ne serait pas soustenu par la pousse d Archimede mais grace a cette force Magnus.
J ai trouve des formules pour cette force mais le resultat numerique me parait enorme, qu est ce que tu en penses???

Sur terre, pour un ballon de Vol = 200 m3 (cylindre: L=12m, r=4m), pour une vitesse des vents v = 10 m s-1, pour une densite de l air ro = 1 kg m-3, pour une vitesse de rotation du ballon s = 30 tr min-1 = 3 rad s-1

avec la formule Fmagnus = ro * v * L * G
avec G = 2 * pi * r * (2 * pi * r * s)

je trouve F = 18950 N

A titre indicatif (avec ro(helium)=0.18 kg m-3 et masse(structure +elice) = 150 Kg)
pour le poids je trouve: P= 1693 N
pour la poussee d Archimede Pa= 1820 N

Y a t il un pb dans mes calculs??? ou est ce que cet effet Magnus est surpuissant??????????????????? ?
Merci

[verdifre]

bonjour,
ton eolienne, je le sent vraiment mal.
trimbaler 150 kg de materiel à l'autre bout du syteme solaire juste pour produire quelque kwh, ca me pose un reel probleme. (un pile atomique thermoelectrique doit peser moins lourd que ca)
ton eolienne va qund même avoir une sacrée prise au vent.... en cas de tempete ?
pour des puissances comparables, une petite eolienne du type de celles que l'on trouve sur les bteaux de plaisance serait surement plus adaptée.
fred

[quijota]

J ai pas dit que ce que je voulais trimbaler 150 Kg de materiel la bas, mais les donnees que j ai pour cette eolienne a helium c est pour un grand modele (150 Kg, 200 m3) ce grand bazar ca produit une puissance de 4 KW (je sais pas si c est la puissance meca ou electrique).
Peu importe, de toute facon beaucoup, beuacoup trop par rapport a ce dont j ai besoin pour mon application (le rover a au max besoin de 50 W). Donc biensur je pense a un modele d eolienne a helium bcp plus petit et bcp plus leger pour le rover....
J ai fais mes calculs et l eolienne classique (a axe horizontal) comme celle du voilier ca peut le faire mais il faut tout de meme un modele pas si petit - d apres mes calculs au moins 3 m de rayon, donc 5 m de mat... et tout ca c est pas si leger.
Alors je pense qu un systeme sans mat (type l eolienne a l helium) c est pas si con, plus leger, moins encombrant (pour produire seulement 50 W, peutetre que 10 kg de matos suffisent....)
Bon je sais pas si je vais reussir a te convaincre toi....
La meilleure facon que j ai de te convaincre c est d aller au bout de mon calcul, et pour ca j ai besoin d aide...
Alors si tu as deja entendu parler de l effet Magnus, est ce que mon post precedent te parait realiste?????
Merci pour to aide
A plus
Quijota