Distribution de la force axiale en fonction

Nous présentons une comparaison entre les profils

Profil Max

Table IV.4 : Puissance extraite par un aérogénérateur tripale de 10 m de diamètre

Figure IV.4 : Rendement de l'hélice

Figure IV.5 : coefficients de portance et de trainé

IV.3. Conclusion :

La méthode itérative utilisée, a pu atteindre la convergence en dépit du volume de calcul impliqué dans la formulation du problème.

Plusieurs tentatives étaient nécessaires pour trouver le bon choix des valeurs initiales des facteurs d’interférence, qui assurent la convergence de la méthode.

L’un des obstacles qui entrave l’utilisation de la méthode itérative, est la difficulté de déterminer les coefficients de portance et de traînée à cause de la variation de l’angle d’incidence à chaque itération.

Ce problème a été surmonté à l’aide d’une approximation mathématique des valeurs (obtenues expérimentalement) des coefficients de portance et de traînée en fonction de l’angle d’incidence.

Conclusion générale :

Grâce aux améliorations technologiques qui ont permis les réductions des coûts, la filière éolienne occupe actuellement une part de plus en plus importante dans le bilan énergétique de nombreux pays, et elle représente aujourd’hui une production mondiale de 60 000 MW.

Cette source d’énergie a aussi l’avantage d’être écologiquement très propre puisqu’un parc d’aérogénérateurs n’émet ni polluants ni gaz à effet de serre et qu’il ne génère pas de déchets et ne comporte que des risques mineurs sur

l’environnement.

On peut conclure que le bilan écologique de l’énergie éolienne est très positif.

En Algérie les réalisations dans le domaine de l'énergie éolienne sont très limitées en comparaison avec l'actuelle évolution mondiale dans ce domaine, qui a atteint des objectifs très avancés. Aussi la part des énergies renouvelables dans le bilan énergétique national est très faible par rapport aux pays voisins puisque elle ne représente que 0,02 % de la consommation nationale d’électricité.

Dans la partie modélisation aérodynamique, la forme optimale de l'hélice d'un aérogénérateur ainsi que les efforts aérodynamiques sont estimés par la méthode BEM (Blade Element Momentum). Ces efforts serviront aussi bien pour évaluer les performances énergétiques que pour analyser la structure des pales éoliennes.

La conception optimale des pales éoliennes, pour un site donné, doit être basée sur la vitesse du vent correspondante à un maximum d'énergie récupérable (disponible).

L'algorithme de la méthode BEM (Blade Element Momentum) a pu atteindre la convergence en dépit du volume de calcul impliqué dans la formulation du problème. Plusieurs tentatives étaient nécessaires pour repérer le bon choix des valeurs initiales des facteurs d’interférence qui assure la convergence de la méthode.

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فدهلا

L’objectif de notre travail est de calculer les efforts aérodynamiques qui s’exercent sur les pales, de déterminer leurs paramètres optimaux et d’estimer la puissance maximale extraite par cette machine.

Notre démarche consiste à faire une combinaison entre deux théories celle de l’élément de la pale qui tient compte de la composante de rotation de l’écoulement de l’air engendré par la rotation des pales et celle de l’écoulement axiale afin qu’on puisse résoudre les équations des efforts et du couple aérodynamique. Cette modélisation est une tache complexe à cause de la rotation de l’hélice qui crée un écoulement tridimensionnel de l’air autour de ces pales.

Mots clé : éolienne, pale, élément de pale, écoulement axial, puissance maximale d’une éolienne, forme optimale de la pale.

Abstract

The aim of our work is to calculate the aerodynamic forces exerted on the blades, to determine their optimal parameters and to estimate the maximum power extracted by this machine.

Our approach consists in making a combination of two theories: the first one of the element of the blade which takes into account the component of rotation of the air flow generated by the rotation of the blades and the second one of the axial flow, So that the equations of the forces and of the aerodynamic torque can be solved. This modeling is a complex task because of the rotation of the helix which creates a three-dimensional flow of air around these blades.

Key words: wind turbine, blade, blade element, axial flow, maximum power of wind turbine, optimal shape of blade