Contribution à la caractérisation de l’écoulement dans le sillage d’une éolienne

Abstract

Les travaux effectués ont consisté en l’analyse de l’écoulement dans le sillage d’une éolienne en utilisant une technique numérique basée sur la méthode Lattice Boltzmann (LBM), une technique de calcul numérique relativement récente. Contrairement aux approches classiques de simulation numérique de la dynamique des fluides (CFD) qui consistent à résoudre les équations de Navier Stokes, la méthode utilisée assimile le fluide à des particules fictives. Les équations sont alors résolues pour ces particules qui exécutent des propagation et collision successives dans un maillage. Cette technique a été appliquée avec succès pour les écoulements dans les milieux poreux et pour les écoulements multiphasiques, en calcul intensif. Ces simulations ont été effectuées à l’aide d’un code libre, Palabos, basé sous Linux. Pour une prise en main du code et une validation de la méthode appliquée, les calculs ont d’abord été appliqués à un cylindre placé dans un domaine bidimensionnel (2D) puis tri-dimensionnel (3D), pour un écoulement laminaire puis pour un écoulement turbulent représenté par un modèle de simulation des grandes échelles (LES, Large Eddy Simulation). Ensuite, le cas d’un écoulement turbulent autour d’un disque poreux modélisant une éolienne est considéré. Les résultats obtenus sont en bonne adéquation avec les valeurs publiées.