Étude de l'effet d'un écoulement amont non uniforme sur les performances des hydroliennes à ailes oscillantes

Christian Perron
Master degree student
christian.perron.2@ulaval.ca

Les études par simulation numérique de l’hydrolienne considéraient, jusqu’à présent, une extraction d’énergie à partir d’un écoulement d’eau idéalisé, c’est-à-dire non-restreint, à vitesse uniforme, sans turbulence et sans incidence. En pratique, les turbines HAO qui seront déployées en milieu naturel, que ce soit en rivière ou près des côtes en mer, n’opéreront pas sous de telles conditions idéales. Dans la poursuite du développement de cette technologie, il devient nécessaire de quantifier les effets de ces perturbations sur les performances hydrodynamiques de la turbine en fonction de ses dimensions relatives et de sa configuration (1 aile, 2 ailes tandem ou 2 ailes en parallèles).

Les imperfections qui seront ainsi étudiées comprennent notamment  le cisaillement vertical ou horizontal de l’écoulement, le niveau de turbulences et le désalignement de l’hydrolienne avec l’écoulement. L’étude s’effectuera avec des simulations CFD en 2D et en 3D dépendamment de la perturbation considérée. En ce qui concerne la turbulence, celle-ci sera modélisé par une méthode URANS (Navier-Stokes moyennés instationnaires).

 

La connaissance des effets de ces perturbations permettra, pour une même puissance de production, de mieux choisir le dimensionnement et la configuration de la turbine en fonction de l’écoulement réel rencontrés dans un site de déploiement particulier.