Contribution à l'étude numérique de l'aérodynamique d'une éolienne à axe horizontal

Abstract

Cette étude s’intéresse au développement d’une méthode de CFD pour la simulation d’écoulement autour d’une éolienne à axe horizontal et la prédiction de la puissance produite par cette dernière. L’écoulement est décrit par les équations de Navier-Stokes moyennées par la procédure de Reynolds. Le rotor est modélisé en utilisant le concept du disque actuateur dont les efforts aérodynamiques sont dictés par la théorie de l’élément de pâle. Pour résoudre les équations du modèle mathématique résultant, un code maison NS2D a été adopté. Dans un premier temps, l’écoulement autour d’un rotor d’une éolienne typique a été étudié et validé en comparant les résultats de simulation avec ceux obtenus expérimentalement. Des données expérimentales d’une éolienne commerciale sont utilisées. L’étape suivante consistera à appliquer une méthode aux éléments finis/volume de contrôle (CVFEM), sous les conditions du décrochage statique, pour pouvoir corriger les coefficients de portance et de trainée et obtenir la valeur de la puissance produite par l’éolienne pour des vitesse de vent relativement élevées.