Éolienne à axe vertical - calcul de la puissance

[invite716b3744]

bonjour,

une eolienne de type savonius est une machine qui est basée sur la trainée, il exixte un point ou les trainées des 2 cotés de l'axe de rotation se compensent, à ce point précis le couple moteur est nul.
la premiere solution pour contrer ce phenomene est d'augmenter l'inertie de l'eolienne afin que ce point d'equilibre (instable) soit le moins penalisant possible.
la seconde solution est d'empiler 2 eoliennes decallées de 90 °.... ou 3 de 60 ° ... et on arrive au design de la windside qui à elle , en theorie, un couple constant.

Jusque la je comprends

les eoliennes de type savonius sont réputées pour leur faible vitesse de rotation et un couple assez élevé. Dans l'objectif de produire du courant ce n'est pas un point favorable. tru aura sonc interet à favoriser une eolienne haute et de faible diametre plutot que le contraire afin de pouvoir exploiter un generateur electrique performant.
pour une même puissance il est plus facile (economique, leger etc....) de faire un generateur electrique rapide a couple faible plutot que lent à fort couple.
.

Je comprends pas vraiment physiquement en quoi un savonis de plus faible rayon et de plus grande hauteur tourne plus vite qu un savonius de plus grand rayon et de plus petite hauteur???????
Je pensais que la vitesse de rotation (au niveau du mat, c est celle qui nous interesse) etait fonction seulement de la surface d exposition au vent et non specifiquement de la hauteur et du rayon????

[invite32b0ba0a]

Jusque la je comprends
Je comprends pas vraiment physiquement en quoi un savonis de plus faible rayon et de plus grande hauteur tourne plus vite qu un savonius de plus grand rayon et de plus petite hauteur???????
Je pensais que la vitesse de rotation (au niveau du mat, c est celle qui nous interesse) etait fonction seulement de la surface d exposition au vent et non specifiquement de la hauteur et du rayon????

Une éolienne doit être utilisée dans une plage ou son couple est maximal. On estime qu'une savonius doit tourner en bout de "rayon" (vitesse tangentielle) à la même vitesse que le vent (0,9 en fait) Ce qui est normal puisqu'une aube est sensée être poussée par le vent... Si elle va plus vite y a un blème!!!
Donc pour une même surface totale, si le rayon est plus faible, la circonférence est aussi plus faible et, à la même vitesse tagentielle, une aube fera plus de tours pour une distance parcourue équivalente.

Il y a d'autres façon d'expliquer mais j'aime bien celle-ci.

[invite716b3744]

Merci, c est tres clair
Quijota

[invite15fcffb1]

Bonjour,

J'aimerais savoir comment orienter mon choix vers un profil de pale eolienne (10kW, vent a 8m.s-1).
Il s'agit d'une eolienne de puissance de 10kW qui dans une premiere etude peut etre comparer au modele GEV 7/10. Il me faut maintenant orienter mon choix dans le profil à utiliser, NACA ou autre et si NACA, 4 chiffres, 5 chiffres???

Auriez-vous des pistes ?

Merci bien

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9111aa5b]

Il me faut maintenant orienter mon choix dans le profil à utiliser, NACA ou autre et si NACA, 4 chiffres, 5 chiffres???

Bonjour,
Si tu recherches la performance pure ou battre un record de rendement, le choix du profil aérodynamique aura une importance, autrement c'est un peu secondaire. Un bon vieux profil NACA63215 en bout de pale fera très bien l'affaire, la qualité de fabrication est souvent plus importante que le profil lui-même. Plus une hélice est lente, avec un rapport de vitesse périphérique (lambda) faible, moins la qualité du profil est importante, or c'est aussi ce qu'on recherche pour minimiser le bruit et l'abrasion des pales.

Tu auras probablement intérêt à augmenter l'épaisseur relative des profils vers le pied de pale de manière à augmenter la raideur et la solidité de la pale. La diminution de finesse qui en résulte n'est pas vraiment gênante car plus on se rapproche du centre de rotation plus le profil fonctionne avec un lambda faible. Donc vers le pied de pale un profil NACA63621 ou NACA63624 devrait convenir. Pour le grand éolien on utilise des profils spécifiques qui ressemblent vraiment à des baleines, mais c'est vraiment parce qu'on recherche à optimiser à mort et que le gain se chiffre en centaines de kilos.

Mon choix est un peu arbitraire, tu peux aussi très bien t'orienter vers des profils NACA 4412 qui ont l'avantage d'avoir une face pratiquement plate plus facile à fabriquer, cela dit quand on est capable de faire un coté bombé on est aussi capable de faire l'autre.

Il y a également des profils spéciaux pour gérer le décrochage aérodynamique et la régulation de puissance, mais en fait on peut arriver pratiquement au même résultat avec n'importe quel profil en lui collant des petites bandes sur le bord d'attaque (stall strip). : http://en.wikipedia.org/wiki/Stall_strip

Si le profil aéro était ton unique problème, tu n'as vraiment pas de quoi t'affoler, à mon avis tu risques de rencontrer des problèmes plus coriaces.

Cordialement,

Bertrand

[invite15fcffb1]

L'idée était en premier lieu de choisir LE meilleur profil. D'abord choisir plusieurs profils (2,3) supposés les meilleurs pour mon application puis les étudier serieusement en faisant un maillage complet a l'aide d'un logiciel de simulation (FLUENT) puis étudier les vitesse absolue et relatives, analyser portance, traine et décrochage pour chacun des modèle et faire LE meilleur choix. Dans la suite j'essaierai de modifier le profil choici pour qu'il colle encore plus à mon application.

Tu me parle des NACA63621 et 63624 et 4412, mais concretement comment savoir qu'elles sont sont plus adaptées à mon cas que d'autres profils ? Ca me pose un petit souci quand même.

QUoiqu'il en soit merci pour tous ces conseils.