Modélisation numérique du sillage généré par une éolienne à axe vertical de type Darrieus tripale

Abstract

Ce mémoire présente une modélisation numérique de l’écoulement d’air incompressible et turbulent autour d’une éolienne à axe vertical de type Darrieus dont le rotor est constitué de trois pales. L’intérêt de cette étude est la caractérisation de l’écoulement en aval de l’éolienne en rotation en modélisant numériquement le sillage généré. La simulation est basée sur la résolution des équations de Navier Stokes en régime instationnaire (méthode RANS) d’un écoulement autour d’une éolienne Darrieus en 2D en utilisant le modèle de turbulence . Les calculs sont effectués à l’aide d’un code de la dynamique des fluides numérique (CFD) (openFoam) basé sur la méthode des volumes finis. La première partie des calculs consiste à modéliser l’écoulement autour d’un profil de type Naca0021 fixé à différentes incidences, les résultats sont présentés par la variation des coefficients des forces aérodynamiques en fonction d’angle d’incidence. Dans la deuxième partie la simulation est effectuée pour un écoulement autour d’une éolienne tripale en rotation avec la présence du mat, le sillage est présenté par la distribution de vitesse et de vorticité pour différentes valeurs de vitesse spécifique.