Discussions sur le rendement des éoliennes

Les énergies renouvelables sauf solaire électrique ou thermique (voir sous-forums dédiés ci-dessous) : éoliennes, énergies de la mer, hydraulique et hydroélectricité, biomasse, biogaz, géothermie profonde...
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Remundo
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Re: Intuitons ensemble ...




par Remundo » 02/02/24, 08:33

sicetaitsimple a écrit :oui, toi qui es plus malin tu as tout compris de ces images....Vas y , expliques

tu voulais visualiser en 3D l'écartement des veines de flux face à un obstacle.

Christophe l'a joliment fait face à une plaque circulaire, et à un cylindre de même rayon, par simulation numérique.

Chaque graphique est légendé.

L'écoulement amont est supposé uniforme V=V0 partout et quelle que soit la distance.
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Christophe
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Re: Intuitons ensemble ...




par Christophe » 02/02/24, 08:45

C'est ça et j'ai donné V0 = 12.5 m/s soit pas loin des vitesses optimales des éoliennes...parce que c'est bien de cela qu'on parle ici non ?
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Re: Intuitons ensemble ...




par FALCON_12 » 02/02/24, 12:59

Christophe a écrit :C'est ça et j'ai donné V0 = 12.5 m/s soit pas loin des vitesses optimales des éoliennes...parce que c'est bien de cela qu'on parle ici non ?



Non, voilà ce qu'on cherche à savoir :

Expérience 1 : j'envoie un vent uniforme et constant de Vitesse V0 à une éolienne de surface balayée S, pendant un temps T, elle produit une énergie E1.

Cette expérience a déjà été faite par des exploitants, il suffit de trouver les données d'une éolienne réelle sur le net.

QUESTION SIMPLE : EST-CE QU'UN DISQUE DE MEME SURFACE S POUSSé PAR LE MÊME VENT PENDANT LA MÊME DUREE T PERMETTRAIT D'EXTRAIRE DAVANTAGE D'ENERGIE DU SOUFFLE D'EOLE ?

Donc Expérience 2 : J'envoie le même vent à un disque de même surface et je le laisse reculer sous la poussée F de ce vent à une vitesse V1
(par exemple 6 m/s si le V0 vaut 12 m/s). Je demande au logiciel de calculer le travail que F à produit. Il faut donc un simulateur multiphysique.

Je fais plusieurs simulation à différentes valeurs de V1, par exemple V0/10; V0/7.5/ V0/5 ; V0/3; V0/1.5 . Normalement c'est avec V0/3
que je devrais obtenir la meilleure récolte.
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Re: Intuitons ensemble ...




par Remundo » 02/02/24, 13:29

Faudra que je reprenne tes calculs avec attention.

Tes calculs sont "assez justes" dans l'esprit et ton optimum de V0/3 est valable.

Reste à vérifier la constante multiplicative devant (je crois que tu as fini par tomber sur 4/54).

A mon avis, les éoliennes en traînée aérodynamique ont un rendement assez piètre. Et encore nous avons tendance à calculer "un majorant" car tout le vent ne s'écrase pas à V0 sur le disque (comme l'a illustre Christophe, une partie des veines de flux sont ralenties et déviées autour de l'obstacle).

Une autre variable est le Cx ; le Cx n'est pas constant en fonction du Nombre de Reynolds.

De plus d'un point de vue mécanique, c'est assez lourd de devoir récupérer la translation complète de l'obstacle, et il y a aussi le problème du bras de levier si on fait tourner l'obstacle au sommet d'un mat ; cela dit ce problème de bras de levier est à peu près le même en ordre de grandeur sur les éoliennes multipales.
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Re: Intuitons ensemble ...




par Christophe » 02/02/24, 14:05

FALCON_12 a écrit :
Christophe a écrit :C'est ça et j'ai donné V0 = 12.5 m/s soit pas loin des vitesses optimales des éoliennes...parce que c'est bien de cela qu'on parle ici non ?



Non, voilà ce qu'on cherche à savoir :

Expérience 1 : j'envoie un vent uniforme et constant de Vitesse V0 à une éolienne de surface balayée S, pendant un temps T, elle produit une énergie E1.

Cette expérience a déjà été faite par des exploitants, il suffit de trouver les données d'une éolienne réelle sur le net.

QUESTION SIMPLE : EST-CE QU'UN DISQUE DE MEME SURFACE S POUSSé PAR LE MÊME VENT PENDANT LA MÊME DUREE T PERMETTRAIT D'EXTRAIRE DAVANTAGE D'ENERGIE DU SOUFFLE D'EOLE ?

Donc Expérience 2 : J'envoie le même vent à un disque de même surface et je le laisse reculer sous la poussée F de ce vent à une vitesse V1
(par exemple 6 m/s si le V0 vaut 12 m/s). Je demande au logiciel de calculer le travail que F à produit. Il faut donc un simulateur multiphysique.

Je fais plusieurs simulation à différentes valeurs de V1, par exemple V0/10; V0/7.5/ V0/5 ; V0/3; V0/1.5 . Normalement c'est avec V0/3
que je devrais obtenir la meilleure récolte.


T'es quand même un peu lourd...non ?

Le sujet est largement maitrisé (et depuis des décennies) sans avoir besoin de simulations numériques...et on l'a dit plus haut : (en négligeant les frottements mécaniques) ton disque va fournir plus de travail car il ralentit plus le vent que 2 ou 3 pales d'éoliennes qui balayent la même surface (betz et cie...), mais il va falloir boucler le cycle et réduire les frottements...ce qui physiquement et mécaniquement est (quasi selon moi) impossible...

Une cuillère (turbine de type pelton) devrait en fournir encore plus...

Tiens cadeau, 2 éoliennes à voiles :

energies-renouvelables/eolienne-a-voile-t7243.html
energies-renouvelables/un-aerogenerateur-a-voiles-l-eolienne-au-clou-t6261.html
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Re: Intuitons ensemble ...




par FALCON_12 » 02/02/24, 15:56

FALCON_12 a écrit :
Christophe a écrit :
FALCON_12 a écrit :

Non, voilà ce qu'on cherche à savoir :

Expérience 1 : j'envoie un vent uniforme et constant de Vitesse V0 à une éolienne de surface balayée S, pendant un temps T, elle produit une énergie E1.

Cette expérience a déjà été faite par des exploitants, il suffit de trouver les données d'une éolienne réelle sur le net.

QUESTION SIMPLE : EST-CE QU'UN DISQUE DE MEME SURFACE S POUSSé PAR LE MÊME VENT PENDANT LA MÊME DUREE T PERMETTRAIT D'EXTRAIRE DAVANTAGE D'ENERGIE DU SOUFFLE D'EOLE ?

Donc Expérience 2 : J'envoie le même vent à un disque de même surface et je le laisse reculer sous la poussée F de ce vent à une vitesse V1
(par exemple 6 m/s si le V0 vaut 12 m/s). Je demande au logiciel de calculer le travail que F à produit. Il faut donc un simulateur multiphysique.

Je fais plusieurs simulation à différentes valeurs de V1, par exemple V0/10; V0/7.5/ V0/5 ; V0/3; V0/1.5 . Normalement c'est avec V0/3
que je devrais obtenir la meilleure récolte.


T'es quand même un peu lourd...non ?

Le sujet est largement maitrisé (et depuis des décennies) sans avoir besoin de simulations numériques...et on l'a dit plus haut : (en négligeant les frottements mécaniques) ton disque va fournir plus de travail car il ralentit plus le vent que 2 ou 3 pales d'éoliennes qui balayent la même surface (betz et cie...), mais il va falloir boucler le cycle et réduire les frottements...ce qui physiquement et mécaniquement est (quasi selon moi) impossible...

Une cuillère (turbine de type pelton) devrait en fournir encore plus...

Tiens cadeau, 2 éoliennes à voiles :

energies-renouvelables/eolienne-a-voile-t7243.html
energies-renouvelables/un-aerogenerateur-a-voiles-l-eolienne-au-clou-t6261.html


1- j'ai fais un calcul qui montre que c'est de loin l'éolienne qui l'emporte, mais peut-être que tu ne l'as pas vu je l'ai posté en réponse à mon premier message du sujet (le schéma).

2- la réalisation technique du système n'est pas la question pour moi ici, à aucun moment je n'en ai parlé.

Je demande à notre belle assemblée de me montrer où je me suis trompé dans mon calcul ou de m'expliquer pourquoi, si il est juste, c'est l'éolienne qui gagne !
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Re: Intuitons ensemble ...




par Christophe » 02/02/24, 16:44

1 c'est bidon (y a forcément une faille et désolé mais j'ai pas envie de chercher car c'est illisible tes raisonnements) et de ce que j'ai vu, j'ai pas vu de calcul avec des applications numériques...fais en cela sera surement un peu plus clair.

Met une hélice bloquée dans un court d'eau un peu rapide et une plaque de même surface équivalente balayée, tu constateras de suite laquelle tu auras le plus de mal à maintenir en position !

Parce que c'était bien ça la question initiale ! M'enfin !

FALCON_12 a écrit :Bonjour,
Je voudrais procéder à un sondage concernant votre intuition au sujet d'une question.

L'idée simple : au lieu de faire tourner une fine hélice, je repousse un disque plein qui s'oppose bien plus au vent !


2 pourquoi poser la question dans ce cas ?
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sicetaitsimple
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Re: Intuitons ensemble ...




par sicetaitsimple » 02/02/24, 18:02

FALCON_12 a écrit :Je demande à notre belle assemblée de me montrer où je me suis trompé dans mon calcul ou de m'expliquer pourquoi, si il est juste, c'est l'éolienne qui gagne !


Vou semblez ne pas lire les réponses qui vous sont faites, alors j'en recopie une précédente:
Si, comme vous le faites, vous négligez les forces résistantes (roulement, forces aérodynamiques,..) s'appliquant à votre "engin" ( le disque monté sur un bâti lui-même monté sur un trolley roulant sur des rails parfaits et parfaitement horizontaux), rien ne s'oppose effectivement à ce que l'ensemble accélère sans problème jusqu'à une vitesse proche de la vitesse moyenne du flux perpendiculaire frappant le disque, auquel cas, comme vous le dites, la force s'annule.
Avec les mêmes approximations, vous pourriez également pousser l'engin à la force de vos bras et de vos jambes en développant, si vous êtes costaud, jusqu'à quelques centaines de Watts
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Re: Intuitons ensemble ...




par Christophe » 02/02/24, 18:09

Tu suis pas simplet !

Il a dit : "je m'enfou de la réalisation" !

:cheesy:
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Re: Intuitons ensemble ...




par sicetaitsimple » 02/02/24, 18:26

Christophe a écrit :Tu suis pas simplet !

Il a dit : "je m'enfou de la réalisation" !

:cheesy:

Exact, mais il a dit aussi que son engin se déplaçait à une vitesse V1. Le reste n'est que le fruit de mon imagination!
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