Étude des effets de confinement sur la performance de l'hydrolienne

Olivier Gauvin-Tremblay

Étudiant à la maîtrise
olivier.gauvin.2@ulaval.ca

Dans la poursuite du développement de la technologie de l’hydrolienne à ailes oscillantes, des paramètres optimaux de dimensions et de mouvements ont été obtenus grâce à des analyses et des modélisations CFD tenant compte des effets de la turbulence. Cependant, celles-ci ont été réalisées en considérant un écoulement amont de vitesse uniforme et sans frontière. Autrement dit, l’aile oscillante se trouvait dans un milieu très grand, sans limite au-dessus et en-dessous d’elle. Ceci permettait de concentrer l’optimisation sur certains paramètres reliés intrinsèquement à la dynamique du fluide près de l’aile. Cette représentation ne correspond évidemment pas au milieu dans lequel se trouve une turbine munie de cette technologie. En effet, une turbine HAO (hydrolienne à aile oscillante) voit ses performances affectées par la présence du fond marin, de la surface ou même d’autres turbines placées à proximité.

Des études sont donc réalisées pour comprendre et connaître les effets de confinement de l’écoulement sur une turbine HAO. Par exemple, la surface de l’eau étant libre de se déformer, quel est son impact sur les performances de l’hydrolienne et quelle quantité d’énergie de l’écoulement est perdue due à la génération de vagues ? Une prise en compte de la turbulence (modélisation URANS), de la gravité terrestre (modélisation à surface libre) et possiblement des effets 3D est nécessaire afin de répondre à ces questions.

En continuité avec cette recherche, l’outil développé pourra être utilisé à des fins prédictives pour établir par exemple une profondeur d’opération optimale, pour connaître l’influence de la topographie particulière d’un cours d’eau ou pour améliorer le positionnement des turbines à l’intérieur d’une ferme d’hydroliennes.