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EOLIENNE:coefficient de puissance




  1. #1
    bougie

    Question EOLIENNE:coefficient de puissance

    Bonjour,
    mon travail consiste en la modélisation d'une éolienne CART. J'ai tout les parametres nécéssaires sauf le coefficient de puissance Cp. J'ai un graphe en 3D de coef de puissance en fonction de l'angle de calage et de la vitesse spécifique.
    je travaille pour un un angle de calage bien détrminé, le probleme je n'arrives pas avoir le Cp
    qlq peut m'aider
    merci

    -----


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  3. #2
    Divideo

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Salut

    Alors je vais te donner une formule empirique, et j'insiste bien sur empirique!!! Cela donne des résultats proche de la réalité, bien que non excat. Je te conseil d'utiliser des chiffres bien précis.

    Donc comme beaucoup de formule empirique, celle ci possède une grande marge d'erreur, il serait préférable de trouver une meilleur équation. Meilleur équation que je n'ai pas pour le moment.



    avec

    β : angle de calage
    λ = R.Ωt/V où R est la longueur de la pale, Ωt est la vitesse de la génératrice et V la vitesse du vent.


    Je l'ai testé avec la N90, et ça m'a donné un Cp de 0.179 au lieu de 0.269 (fiche constructeur) à 13m/s.

    Equation valable sous réserve de l'approbation de BertrandR

    divideo

  4. #3
    BertrandR

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Citation Envoyé par Divideo Voir le message
    Salut

    Alors je vais te donner une formule empirique, et j'insiste bien sur empirique!!! Cela donne des résultats proche de la réalité, bien que non excat. Je te conseil d'utiliser des chiffres bien précis.

    Donc comme beaucoup de formule empirique, celle ci possède une grande marge d'erreur, il serait préférable de trouver une meilleur équation. Meilleur équation que je n'ai pas pour le moment.

    Equation valable sous réserve de l'approbation de BertrandR

    divideo
    Bonjour,

    Whaou je deviens une référence sur ce forum ........

    Effectivement cette équation me semble bien empirique, rien que des termes comme (beta - 2) ou (lambda - 3) ??? beta c'est l'angle de calage en degrés, je suppose, mais avec quel profil aérodynamique ? et si le calage varie en fonction de l'envergure, comment on fait ?

    Par curiosité Divideo, où as tu trouvé cette formule ?

    Le calcul du Cp ne peut être réalisé par une simple formule, car on ne peut l'obtenir que par un calcul itératif et en discrétisant la pale en un nombre finis d'éléments suivant sont axe longitudinal (théorie de l'élément de pale). En gros les phénomènes sont liés suivant le schéma suivant et pour un élément de pale donné :

    -> angle d'incidence -> portance (donnée par la polaire du profil) -> poussée sur l'élément de pale -> ralentissement de la veine d'air (transfert de quantité de mouvement) -> vitesse relative de l'écoulement par rapport à l'élément de pale -> angle d'incidence -> etc...
    Pour le calcul on réalise plusieurs itérations jusqu'à obtenir la cohérence entre toutes ces variables dépendantes les unes des autres.
    Il y a des logiciels qui font cela comme PROPID, je n'utilise pas ce logiciel mais je pense que cela demande pas mal de travail avant d'en tirer quelque chose.

    A la rigueur on peut trouver des formules donnant le meilleur Cp pour un rapport de vitesse périphérique et une finesse donnés (finesse : rapport de la portance sur la traînée).

    Cordialement.


  5. #4
    Divideo

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Whaou je deviens une référence sur ce forum ........
    Et bien oui, du moins à mon avis...désolé, vas falloir t'y faire!!!

    beta c'est l'angle de calage en degrés, je suppose,
    beta est un angle de calage en effet.

    mais avec quel profil aérodynamique ?
    euh.....

    et si le calage varie en fonction de l'envergure, comment on fait ?
    Je te retourne la question, comment fait-on?

    Par curiosité Divideo, où as tu trouvé cette formule ?
    http://www.lei.ucl.ac.be/multimedia/...nne/eolien.htm

    et plus précisement dans le TP :

    Influence de l'angle de calage β sur les performances de l'éolienne.


    J'espère ne pas avoir trop dit d'énormités, mais bon c'est se trompant qu'on apprend aussi.

    Divideo

  6. #5
    BertrandR

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Citation Envoyé par Divideo Voir le message

    J'espère ne pas avoir trop dit d'énormités, mais bon c'est se trompant qu'on apprend aussi.

    Divideo
    J'ai regardé un peu le doc et bricolé un peu avec la formule, mais je ne suis pas convaincu, ça me paraît vraiment trop empirique, par exemple avec un angle beta de -10 on atteint un Cp de plus de 0.7 alors que la limite de Betz est à 0.59. C’est tout à fait normal pour une formule empirique qui n’est pas basée sur les phénomènes physiques mais qui est plutôt un ajustement de courbes. Dès que l’on sort du domaine des courbes calculées, c’est n’importe quoi.

    L'angle de calage est intimement lié au profil aérodynamique (faire une recherche avec polaire portance traînée) et par exemple le code de calcul que j'ai indiqué fonctionne avec des tables de coefficients aérodynamiques qu'il faut rentrer avant de commencer le calcul.

    Ce type d'approche du problème me laisse perplexe, je ne vois pas l'intérêt simplifier à ce point le calcul du Cp, cela ne peut conduire qu'à des aberrations.

    Cela dit je ne trouve pas que tu aies dit des énormités tu as simplement fait référence à une information que tu as trouvé sur le net et que tu as cru de bonne foi. C’est quand même dommage qu’une association proposant de la formation sur internet ne soit pas très rigoureuse sur les détails ou ne cite pas les sources de ses informations. Quand on ne connait pas bien son sujet il vaut mieux éviter d’enseigner, je dis cela sans mépris je sais que l’enseignement est un exercice très difficile.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    karama

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Bonjour à tous,
    je fais un travail sur l'éolien et malgré mes recherches je ne comprends pas quelque chose alors en espérant que qqn ait un peu de temps pour me répondre:
    j'ai bien compris que le coefficient de puissance dépendait du rapport de la vitesse du vent après l'éolienne sur sa vitesse après (démo de la limite de betz), cependant je n'arrive pas à savoir de quoi dépend ce rapport des vitesses?est-il constant?varie-t-il avec la vitesse du vent?
    Merci d'avance

  9. #7
    Divideo

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Bonjour,

    Alors, en fait, le calcul du coefficient de puissance est complexe.

    On introduit le "rapport d'avance" (ou rapport de vitesse), paramètre sans dimension X = r*W/U.
    W est est la vitesse angulaire, r le rayon et U la vitesse amont.

    Le coeffcicient de puissance est fonction de ce paramètre, et donc il n'est pas constant, il est fonction de la vitesse du vent et de la morphologie de l'éolienne.

    Voilà, j'espère que cela t'as un peu aidé.

    divideo

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  11. #8
    karama

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Merci pour ta réponse divideo
    Saurais-tu comment démontrer que Cp dépend de X car j'arrive à cette expression :Cp= (1/2) (1+V2/V1) (1 – V2²/ V1²) où V1 est la vitesse en amont (V1=U) et V2 celle en aval mais même si c'est peut-être tout bête je n'arrive pas à trouver une équation liant V2 et rW qui est la vitesse en bout de pale

  12. #9
    karama

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Pour en revenir à nos éoliennes Il y a autre chose qui m'ennuie quand je trace Cp=f(V2/V1) (cf mon post précédent) je m'apercois que pour V2=0 on a Cp=0.5 or pour V2=0 il ne devrait plus y avoir d'écoulement puisque le vent stagne en aval de l'éolienne et je trouverai plus logique d'avoir Cp=0 alors y-a-t-il bien une incohérence?due à une modélisation trop simpliste ou est-ce que c'est que je me plante dans mon raisonnement?
    Dernière modification par Yoghourt ; 26/05/2007 à 11h46. Motif: Suppression du commentaire relatif au doublon maintenant supprimé

  13. #10
    Divideo

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Je pense que cela peut t'aider :

    http://forums.futura-sciences.com/thread141246.html

    Surtout au niveau de l'intervention de BertrandR.

    Divideo

  14. #11
    tecban

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Bonjour à tous,

    voila j'ai un probleme, je dois concevoir un mini "reacteur" pour une application industrielle.
    J'aimerais savoir si il serai possible et à l'aide de quel formule, on peut determiner la vitesse du vent en fct de la vitesse de rotation d'une turbine?

    merci

  15. #12
    chempo

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Citation Envoyé par BertrandR Voir le message
    Le calcul du Cp ne peut être réalisé par une simple formule, car on ne peut l'obtenir que par un calcul itératif et en discrétisant la pale en un nombre finis d'éléments suivant sont axe longitudinal (théorie de l'élément de pale). En gros les phénomènes sont liés suivant le schéma suivant et pour un élément de pale donné :

    -> angle d'incidence -> portance (donnée par la polaire du profil) -> poussée sur l'élément de pale -> ralentissement de la veine d'air (transfert de quantité de mouvement) -> vitesse relative de l'écoulement par rapport à l'élément de pale -> angle d'incidence -> etc...
    Pour le calcul on réalise plusieurs itérations jusqu'à obtenir la cohérence entre toutes ces variables dépendantes les unes des autres.
    Bonjour, *

    serait-il possible d'avoir plus de précision sur ce calcul, de connaître la demarche plus précisement.

    Je souhaitrais la connaître pour en fait l'adapter aux éoliennes à effet Magnus et determiner leur coefficient de puissance.


    Merci d'avance

  16. #13
    BertrandR

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Citation Envoyé par chempo Voir le message
    serait-il possible d'avoir plus de précision sur ce calcul, de connaître la demarche plus précisement.

    Je souhaitrais la connaître pour en fait l'adapter aux éoliennes à effet Magnus et determiner leur coefficient de puissance.
    Merci d'avance
    Bonjour,

    Sur ce document la BEM (Blade Element Method) est bien décrite avec un exemple de calcul :
    http://www.dur.ac.uk/g.l.ingram/down...ine_design.pdf

    Pour les pales à effet Magnus il faut obtenir une polaire, une loi donnant la portance et la traînée en fonction de la vitesse de déplacement et de rotation de la pale.

    Bon courage.

  17. #14
    chempo

    Re : EOLIENNE:coefficient de puissance

    Merci,

    qu'est -ce vous appelez une polaire ?

    oulah "bon courage" comment dois-je le prendre ?

    cordialement

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