Éolienne à axe vertical

SunnySky · 27/01/2006, 06h09

Bonjour,

J'aimerais comprendre ce qui fait tourner les éoliennes à axe vertical...

Le site http://membres.lycos.fr/tipemaster/TIPE/Eole/Eole.html est assez bien. Il indique que c'est le principe de portance (semblable aux ailes d'avion) qui est mis à profit.

Mais quel doit être le profil des pales? De quelle façon les forces s'exercent-elles?

Là est toute ma question...

_Goel_ · 01/02/2006, 23h28

les courants ascendants ?
J'en ai entendu parler : faire des grandes cheminées et utiliser la convection thermique, ou utiliser l'effet venturi...
J'e n'arrive pas à y voir une rentbilité...

_Goel_ · 01/02/2006, 23h31

Et pour répondre à la question :
le profil doit être similaire à celui des pales d'une éoliène dont le nez serait dirigé vers le bas. peut-être aurions-nous à faire à des ailes tronquées dans le cadre de cheminées, voire avec un profil de pale de compresseur.

Dans une cheminée, l'avantage est qu'on pourrait mettre plusieurs hélices en série.

_Goel_ · 01/02/2006, 23h32

Ma dernière réflexion m'amène à me poser une question :

mettre plusieurs éoliènes en série dans une tuyère horizontale : pourquoi n'est-ce pas rentable par rapport à un champ d'éoliènes ??

sterfil · 03/02/2006, 18h02

Citation:

Posté par _Goel_

Ma dernière réflexion m'amène à me poser une question :

mettre plusieurs éoliènes en série dans une tuyère horizontale : pourquoi n'est-ce pas rentable par rapport à un champ d'éoliènes ??

tu peux utiliser la formule de Betz (voir sur google) pour calculer le rendement d'une éolienne.
L'éolienne prend une partie de l'énergie cinétique de l'air pour entrainer un générateur électrique ou une pompe.
Le rendement de transformation reste très faible (quelques %) pour diverses raisons, par exemple, une éolienne tripale n'intercepte qu'une faible partie du volume d'air en déplacement. Si tu places plusieurs éoliennes en série dans un "tube" orienté selon l'axe de déplacement du vent, tu pourras gagner un peu de rendement. Mais imagine l'appareil pour une simple éolienne de 10 mètres de diamètre, un tube de 10 mètres de diamètre et de plusieurs mètres de longueur qui devrait pouvoir s'orienter selon les changements de direction du vent !

En ce qui concerne les éoliennes à axe vertical. Elles semblent avoir été les premiers moulins à vent construit vers le deuxième siècle de notre ère et destinées à entrainer une meule pour moudre le grain. Elles comportaient trois voiles triangulaires espacées de 120° .

Cette technique etait encore utilisée il y a seulement quelques decennies en Thaïlande pour irriguer des rizières. J'en ai vues en fonctionnement dans les années 70.
A ma connaissance la puissance ne dépasse guère 2CV avec un bon vent

Il y a également les rotors à axe vertical qui sont constitués aussi de trois pales courbées verticales. Technique reprise, entre autre, par le commandant Cousteau pour la propulsion d'un bateau.
ça n'a pas été un succès.

_Goel_ · 04/02/2006, 22h06

Pour la propulsion du bateau, c'est 2 cylindres (il n'y a pas de pales) qui en tournant entrainent une force de poussée. Cette force à un nom, je sais plus lequel.

pour les éolienes carénées, il y a certaines régions ou le vent souffle que dans 1 direction. Même s'il y a quelques variations, la tuyère fesant appel d'ain, on peut gagner de la puissance.

SunnySky · 05/02/2006, 00h22

Vos suggestions sont intéressantes mais je pensais plutôt à une éolienne comme celle illustrée. Je doute qu'elle fonctionne grâce à des courants ascendants.

Mais qu'est-ce qui la fait tourner? Ça devrait être assez simple... Un profil en aile d'avion crée une zone de basse pression d'un côté mais il me semble qu'un demi-tour plus tard, l'effet devrait agir en sens contraire.

À moins que les pales ne puissent pivoter à leur point d'attache, ce qui fragiliserait considérablement l'ensemble.

sterfil · 05/02/2006, 10h55

Citation:

Posté par _Goel_

Pour la propulsion du bateau, c'est 2 cylindres (il n'y a pas de pales) qui en tournant entrainent une force de poussée. Cette force à un nom, je sais plus lequel.

pour les éolienes carénées, il y a certaines régions ou le vent souffle que dans 1 direction. Même s'il y a quelques variations, la tuyère fesant appel d'ain, on peut gagner de la puissance.

Tu n'as pas bien regardé les photos, il s'agit bien au moins de trois pales verticales espacées de 120° et pliées en arc de cercle.Le vent qui s'engoufre dans l'ouverture de celle exposée au vent resssort par celles qui sont opposées entrainant la rotation. Le centre du tube étant vide naturellement pour que l'ait puisse le traverser. la pression du vent agit à la fois sur la pale exposée au vent, mais aussi sur celles qui lui sont opposées .
une fois le rotor lancé, il y a toujours une ouverture exposée au vent et une autre pour évacuer l'air qui s'est engoufré.
l'énergie récupérée correspond à jne fraction de l'énergie cinétique du volume d'air qui pénètre dans l'ouverture exposée au vent, mais, naturellement avec un rendement médiocre, comme d'ailleurs pour toutes les éoliennes. de l'ordre de 2 à 3% de l'énergie cinétique de la masse d'air traitée.
si j'ai le temps je te ferai in dessin en coupe

biganos · 05/02/2006, 11h36

Bonjour

Citation:

Posté par _Goel_

Pour la propulsion du bateau, c'est 2 cylindres (il n'y a pas de pales) qui en tournant entrainent une force de poussée. Cette force à un nom, je sais plus lequel.

C'est l'effet Magnus voir par exemple:
http://www.saliege.com/dynamique/fluides/magnus.html

et photo de l'Alcyone qui n'a pas été un franc succès...
http://perso.wanadoo.fr/b.mauric/fic...%20Alcyone.htm

PA5CAL · 07/02/2006, 09h54

Citation:

Posté par biganos

Bonjour

C'est l'effet Magnus voir par exemple:
http://www.saliege.com/dynamique/fluides/magnus.html

et photo de l'Alcyone qui n'a pas été un franc succès...
http://perso.wanadoo.fr/b.mauric/fic...%20Alcyone.htm

Bonjour

(Le premier lien ne semble plus marcher..."page introuvable")

Je ne pense pas qu'il s'agisse, du moins pas seulement, d'un éolienne à effet Magnus. Passe pour le gros cylindre central, mais les fines structures profilées qu'on voit de part et d'autre sur la photo sont clairement des pales.

En fait il s'agit d'une éolienne à axe verticale de type Darrieus. Elle a pour avantage de pouvoir garder la lourde génératrice électrique au niveau du sol et de ne pas devoir être placée dans l'axe du vent. En revanche, il semblerait qu'elle ait beaucoup de mal à démarrer toute seule.

_Goel_ · 08/02/2006, 23h05

vivi, OK, là, y'a pas d'effet magnus....
je pensais pas du tout à ce type d'éolienne...

DOnc voilà un début de réponse :
http://wn7.enseeiht.fr/hmf/travaux/C...us/marched.htm

biganos · 10/02/2006, 22h20

Bonjour

Citation:

Posté par PA5CAL

(Le premier lien ne semble plus marcher..."page introuvable")
Je ne pense pas qu'il s'agisse, du moins pas seulement, d'un éolienne à effet Magnus. Passe pour le gros cylindre central, mais les fines structures profilées qu'on voit de part et d'autre sur la photo sont clairement des pales.

Exact le premier lien est mort depuis peu, néanmoins pour l'effet Magnus (ne concerne que l'Alcyone) en voici d'autres.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Alcyone_%28bateau%29
http://fr.wikipedia.org/wiki/Turbovoile
http://www.carnetdevol.org/actualite/cargo/skysails.htm
http://calcul-scientifique-isitv.uni...2_Fournier.pdf

Pour ce qui concerne la question d'origine, voir aussi les rotors Savonius qui exploitent en plus la déflexion d'une pale sur l'autre.
http://wn7.enseeiht.fr/hmf/travaux/C...l/hy/pres1.htm

yan24 · 06/08/2006, 11h46

Bonjour tout le monde
Rectification :
l'image présentée plus haut est l'éolienne expérimentale du Quebec Cap du chat type Darrius

DomiM · 06/08/2006, 12h10

Bonjour,

Dans le lien du 1er post il est dit :
Les capteurs à axe horizontal sont les machines actuellement les plus répandues car leur rendement est supérieur à celui de toutes les autres machines.

Alors pourquoi s'interesser à des éoliennes à axe vertical ?

simbis · 06/08/2006, 22h17

pour comprendre le fonctionnement de l'éolienne Darrieus il faut dessiner le rotor en vue de dessus et tracer la portance dans différentes position, lors de la rotation la pale qui remonte le vent a une portance supérieure a celle qui va dans le sens du vent. La portance generée est plus importante et ne passe pas par le centre de rotation; elle crée un couple qui entraine la rotation

Démostène · 09/08/2006, 12h32

Citation:

Posté par DomiM

Bonjour,

Dans le lien du 1er post il est dit :
Les capteurs à axe horizontal sont les machines actuellement les plus répandues car leur rendement est supérieur à celui de toutes les autres machines.

Alors pourquoi s'interesser à des éoliennes à axe vertical ?

Salut,
Pour une grande simplicité de mise en oeuvre car il n'est pas nécessaire de changer l'orientation si le vent change de direction. de plus, il me semble qu'elles sont mieux addaptées pour les basses vitesses de vent.
@+

f6bes · 09/08/2006, 13h23

Citation:

Posté par DomiM

........ :Les capteurs à axe horizontal sont les machines actuellement les plus répandues car leur rendement est supérieur à celui de toutes les autres machines.

Alors pourquoi s'interesser à des éoliennes à axe vertical ?

Bjr,
Il existe des éoliennes à axe vertical qui ont la structure de type "anémométre". Rien à voir avec les formes type "ailes avion".
Leur avantage , c'est qu'elles sont compactes.Pas de nécessité d'aller "chercher" le vent en hauteur.
De plus elles peuvent tourner, parait il ,avec des vents
qui dépassent les 100 kms, là ou les éoliennes "classiques" sont en "drapeau" depuis longtemps.
Voir Statoéolien. Lien çi-joint
Cordialement

f6bes · 09/08/2006, 13h30

Remoi,
pas eu le temps de mettre un lien que voiçi:
http://www.archi-art.net/revue_autom...id_article=134
Pas 100 km, mais 220km:h annonçé !!
cordialement