Effet du déflecteur sur les performances d'une éolienne bi-pale de type SAVONIUS

Abstract

Résumé Ce mémoire s'inscrit dans le domaine aérodynamique et l'ingénierie éolienne consiste en une modélisation numérique d'un écoulement d'air incompressible et turbulent autour d'une éolienne a axe vertical de type Savonuis, et étudier l'effet de déflecteur sur les performances aérodynamiques à l'aide d'une étude CFD. La simulation est basée sur la résolution des équations de Navier-Stokes en régime instationnaire, écrites dans la formulation URANS, d'un écoulement autour d'une éolienne Savonius en 2D; la turbulence étant représentée par le modèle SST KW. 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, avec un maillage hybride. Les résultats numériques sont comparés pour les deux cas : SAVONIUS sans dé- flecteur et SAVONIUS avec déflecteur. les résultats sont présentés sous forme de la variation des coefficients des forces aérodynamiques et de puissance en fonction de la vitesse spécifique X, ainsi que les contours des variables physiques : vitesse, pression et vorticité.

Abstract n the field of aerodynamics and wind engineering. It consists of a numerical modeling of an incompressible and turbulent airflow around a Savonius- type vertical-axis wind turbine, and a study of the effect of the deflector on the ae- rodynamic performances of the wind turbine using a CFD study. The simulation is based on the unsteady Navier-Stokes equations written in the URANS formulation of a flow around a 2D Savonius wind turbine, where the turbulence is represented by the SST Kw model. Computations are performed using a Computational Fluid Dynamics (CFD) code (openFoam) based on the finite volume method, with a hy- brid mesh. Numerical results are compared for the two cases: SAVONIUS without deflector and SAVONIUS with deflector. The results are presented in terms of the variation of the aerodynamic forces and power coefficients as a function of X, the physical parameters contours : velocity, perssure and vorticity are presented as well.