Dents dentelées sur les pales pour augmenter la production d'énergie des éoliennes

Pales d'éoliennes à dents dentelées

La chercheuse Elena Llorente Trujillo, dans sa thèse de doctorat, a étudié comment l'installation de dents dentelées sur le bord de fuite des pales influence les performances aérodynamiques des éoliennes. Leurs résultats pourraient augmenter l'efficacité des éoliennes.

Ces dispositifs et leur efficacité dans la réduction du bruit ont été largement étudiés, mais à ce jour, aucune analyse n'a été effectuée sur l'effet de ces solutions sur le fonctionnement des éoliennes.

Elena Llorente Trujillo.

La thèse de doctorat a obtenu la qualification d'exceptionnel et a été dirigée par le professeur du Département des sciences de l'Université publique de Navarre, Miguel Arana Burgui et par le professeur du Département d'aérodynamique, d'énergie éolienne et de propulsion de l'Université technique de Delft, Daniele Ragni.

Comme l'explique l'auteur de la thèse, il y a une augmentation continue et stable de l'énergie éolienne dans le monde, ce qui implique l'installation de parcs éoliens dans des zones plus proches des centres urbains et que la taille des rotors est également très importante. plus grand.

Ces deux facteurs font que le bruit émis par l'éolienne peut devenir un motif de réclamation si certains niveaux sont dépassés.

Elena Llorente Trujillo.

Pour éviter cela, l'industrie a proposé différentes solutions qui réduisent le niveau de puissance acoustique émise; parmi eux, l' installation de dents dentelées sur le bord de fuite des lames .

Dans sa thèse « Effet des dentelures de bord de fuite sur les performances aérodynamiques des éoliennes », il a analysé l'impact des dents dentelées sur le comportement aérodynamique de l'éolienne.

Original text


Dans un premier temps, il a réalisé différentes analyses théoriques du problème et des simulations de géométries 2D et 3D du flux d'air autour d'un profil à dents dentelées, un profil avec une plaque plane et le profil sans aucun dispositif installé. Cela a permis de comparer et d'analyser les coefficients aérodynamiques, les profils de vitesse, la turbulence, la modification du sillage, etc.

Cette étude théorique étudie également l'impact de l'angle de montage des dents dentelées sur la lame et l'influence de l'épaisseur de ces dispositifs sur le comportement aérodynamique du profil.

Elena Llorente Trujillo.

Des résultats satisfaisants

L'un des résultats les plus importants de l'étude théorique a été la dérivation d'une loi empirique qui prédit le coefficient de portance du profil à dents dentelées à partir des données du profil d'origine. Pour valider cette loi de prédiction, une campagne expérimentale a été menée dans la soufflerie LTT de l'Université technique de Delft (Pays-Bas).

Dans les résultats expérimentaux, il a été observé comment la présence de dents dentelées dans le profil entraîne une augmentation des coefficients de portance et de résistance et que ces coefficients augmentent en fonction de l'angle de montage.

Ces données ont été comparées aux données calculées à partir de la loi proposée et un bon ajustement entre les deux résultats a été trouvé.

L'étape suivante consistait à utiliser cette loi pour étendre l'analyse théorique à l'éolienne complète, avec des dents dentelées installées sur ses pales, " et une augmentation de la production et des charges a été confirmée ".

Enfin, pour valider les données de production théoriques, une campagne expérimentale a été menée sur une véritable éolienne sur laquelle des dents dentelées ont été installées et « une augmentation de production significativement plus élevée a été constatée dans le cas réel, par rapport à celle calculée théoriquement». De même, une étude expérimentale de l'impact acoustique des dispositifs précités sur le bruit émis par l'éolienne a été réalisée et une diminution de la puissance acoustique au-dessus de 2dBA a été vérifiée.

Via www.unavarra.es

Plus d'informations: www.sciencedirect.com

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