Simulation de l’écoulement autour d’un profil de pale d’éolienne en décrochage dynamique

Abstract

Résumé : L’éolienne connaitre un intérêt accru ces dernier années parce qu’elle représente une solution alternative de production de l’électricité dans les milieux urbain, mais certain difficultés aérodynamiques émergent et le plus important problème est le décrochage dynamique. L’objectif de ce travail consiste à simuler numériquement en utilisant le code Open- FOAM l’écoulement libre autour des profils aérodynamiques NREL S809 et NACA0012 pour prédire le phénomène de décrochage dynamique, la simulation est effectuée en deux étapes, au premier lieu les deux profils sont maintenues statique avec un angle d’attaque varie de –5° jusqu'à 25°, après ils soumises à un pas d’oscillation sinusoïdal à différentes fréquences réduites, angles d'attaque moyens et amplitudes d'oscillation avec un nombre de Reynolds Re =106, ce mouvement d’oscillation similaire à la rotation d’un élément de pale dans les éoliennes. Les coefficients aérodynamiques résultants concordent qualitativement avec les coefficients des données expérimentales publiées. Les résultats obtenus mettent en évidence le cycle d’hystérésis du décrochage dynamique et montrent l’influence des différents paramètres qui caractérisent le mouvement

Abstract: The wind turbine has increased interest in recent years because it represents an alternative solution of electricity production in urban areas, but some aerodynamic difficulties emerge and the biggest problem is the dynamic stall. The objective of this work is to digitally simulate using the code Open-FOAM the free flow around the aerodynamic airfoils NREL S809 and NACA0012 to predict the dynamic stall phenomenon, the simulation is carried out in two stages, in the first place the two airfoils are maintained static with an angle of attack varying from -5 ° to 25 ° after being subjected to a sinusoidal oscillation pitch at different reduced frequencies, means angles of attack and amplitudes of oscillation with a Reynolds number Re = 106, this oscillation movement similar to the rotation of a blade element in wind turbines. The resulting aerodynamic coefficients agree qualitatively with the coefficients of the published experimental data. The results obtained highlight the hysteresis cycle of the dynamic stall and show the influence of the various parameters that characterize the oscillatory movement on the variation of the aerodynamic loads on the airfoil. oscillatoire sur la variation des charges aérodynamiques sur le profil.

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