etude numÉrique du sillage d’une hydrolienne À axe vertical
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ETUDE NUMÉRIQUE DU SILLAGE D’UNE HYDROLIENNE À AXE VERTICAL. Mathilde BELHACHE 1 , Sylvain GUILLOU 1 , Dominique MOUAZE 2 , Alina SANTA-CRUZ 1 , Philippe GRANGERET 1 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Laboratoire Universitaire des Sciences Appliquées de Cherbourg
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USL
C
ETUDE NUMÉRIQUE DU SILLAGE D’UNE HYDROLIENNE À AXE VERTICALMathilde BELHACHE 1, Sylvain GUILLOU 1, Dominique MOUAZE 2,
Alina SANTA-CRUZ 1, Philippe GRANGERET 1
1. Laboratoire Universitaire des Sciences Appliquées de Cherbourg (EA4253), Université de Caen, Site Universitaire de Cherbourg, BP 78, 50130 Cherbourg-Octeville. France.
[email protected] ; [email protected] 2 Laboratoire Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), UMR CNRS 6143, 24 rue des
tilleuls, 14000 Caen. France.
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CCONTEXTE
1
Développements Conception
2000 2008 2011 2015
Essaidémonstrateur
FermesPré-
commerciales
Projets commerciaux
?Quelle
configuration
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Paramètres qui influencent l’évolution du sillage :
Environnement du site d’implantation
Technologie hydrolienne
λ = (ωR)/U0
Etude spécifique à un site et une technologie de machine donnés.
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METHODE
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METHODE
- Numérique: Fluent
- 2D
- URANS : k-w SST
- Niveau de turbulence quasi nul
- Sliding Mesh
- Numérique: Fluent
- 2D
- URANS : k-w SST
- Niveau de turbulence quasi nul
- Sliding Mesh
Méthode numérique
Conditions de simulation
22 33 44 55
1,331,33
22
33
λλ
2 m.s-12 m.s-1
3 m.s-13 m.s-1
4,5 m.s-14,5 m.s-1
22
33
4,54,5
2,662,66
44
66
3,333,33
55
7,57,5
Vitesse imposée
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METHODE
8.105 - 1,08.1078.105 - 1,08.107
Re = Rωc/ʋ
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.
Coefficient de portance
Coefficient de trainée
Calcul du reynolds ici?
VALIDATION STATIQUE
Coefficient de trainée
Sheldahl et Klimas, 1981
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Re = 1.106 Re = 2.106 Re = 1.107
VALIDATION STATIQUE
ααα
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VALIDATION
1,5D
3D
3D
6D 15D
Axe médian
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Courbes de performances
λ
Cp
8
RESULTATS
2 m.s-1
3 m.s-1
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C
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RESULTATS
Turbulence3 m.s-1
λ=2
λ=3
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λ=3
λ=5
λ=4
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RESULTATS
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RESULTATS
Turbulenceλ=3 λ=4Intensité turbulente (%)
Distance (m) Distance (m)
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RESULTATS
Déficit de vitesse
3 m.s-1
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RESULTATS
Déficit de vitesseλ=3 λ=4
Distance (m) Distance (m)
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CONCLUSION
- Connaissance du point de fonctionnement
- Effet de la turbulence ?
U0 λ
- Paramètres évalués
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PERSPECTIVES
Mesures en cours
LDV dans le sillage Validation sillage turbulent
Contraintes sur la pale Validation des forces
Modélisations
Outil: calcul de la vitesse de rotation, prise en compte de l’inertie de la machine et du couple frein d’un générateur électrique.
Deux machines l’une derrière l’autre, modélisation en vitesse libre pour évaluer l’effet sur les performances de l’hydrolienne aval
Plusieurs distances.
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MERCI POUR VOTRE ATTENTION