Contribution à l’étude d’un contrôle d’écoulement pour l’amélioration des performances aérodynamiques d’une éolienne
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Date
2016
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Abstract
Dans cette thèse, nous explorons l'amélioration des caractéristiques aérodynamiques de la pale
d’éolienne dans les conditions de décrochage par un contrôle passif de la couche limite
utilisant une fente. Le rotor de référence NREL Phase ii (généré uniquement avec le profil
S809 le long de l’envergure pour un cas non vrillé) a été modifiée sur la base des calculs
CFD.Les équations moyennées de Navier-Stokes pour un écoulement 2-D et 3-D stationnaire
et incompressible sont résolues en utilisant ANSYS Fluent. D’abord, des calculs intensifs en
2-D sont exécutés afin de définir le modèle de turbulence le plus approprié pour être utilisé; le
modèle de fermeture a été choisi parmi les quatre candidats possibles (݇-ߝ standard Spalart Allmaras, ݇-ω et ω݇-ܵܵܶ) en se basant sur la comparaison du coefficient de pression pour les
différentes configurations avec les données expérimentales. D'autre part, une étude
paramétrique a été faite pour analyser les effets de la position, de la largeur et de la pente de
fente et ainsi la meilleure configuration a été déterminée.
Afin de donner une meilleure compréhension des principales influences de l'effet de rotation
sur la séparation de la couche limite et le système de contrôle, une étude en 3-D a été faite sur
la base de la meilleure configuration de l’étude en 2-D.
Les résultats montrent que le système de contrôle est efficace pour des valeurs spécifiques
d'angles d'attaque (vitesse du vent). Cependant, une pénalité significative est observée sur
l'efficacité de la pale de la configuration finale à de faibles angles d'attaque. À des angles
d’attaque modérés et élevés la configuration avec contrôle surpasse la configuration de base.