Contribution à l’optimisation d’une pale d’éolienne à axe horizontal

Abstract

L’objectif du travail présenté dans ce mémoire est de faire une comparaison entre deux algorithmes heuristiques, afin de résoudre un problème d’optimisation mono-objectif qui se résume à la maximisation de l’AEP (Annual Energy Production) sur le site d’Alger de la NREL Phase VI. La pale optimale, est caractérisée par sa distribution de la corde et de sa courbe de puissance. Les résultats obtenus seront comparés à ceux trouvés à l’aide de l’algorithme BEM dans le cas non optimal. L’optimisation a été effectuée à l’aide de deux algorithmes. Le premier est basé sur la sélection naturelle à savoir l’Algorithme génétique (AG). Le second, est relié au mouvement des particules dans un espace de recherche), à savoir le Particle Swarm 0ptimisation (PSO). À cet effet, un code basé sur le calcul de performance par la théorie d’élément de pale (BEM) et sur l’optimisation numérique AG et PSO a été établi sous MATLAB. La fonction objective relative à notre AEP, a été évaluée en se basant sur un nuage de points auquel on a appliqué une régression linéaire multiple. Le processus d’optimisation a été appliqué pour l’éolienne NREL Phase VI de 20kW de puissance nominale. La pale de la NREL Phase VI a été dimensionnée selon sa distribution de la corde pour chaque critère à l’aide du calcul de performance par la BEM et de l’Algorithme Génétique et l’algorithme PSO. Les résultats obtenus par nos deux algorithmes montrent qu’une amélioration de la géométrie de la pale suivant une configuration optimale de la corde peut augmenter notre production annuelle de prêt de 29%.