Développement d'un modèle CFD 3-D du prototype HAO-2

Étienne Gauthier
Étudiant à la maîtrise
etienne.gauthier.4@ulaval.ca

Dans le processus de développement du nouveau prototype d’hydrolienne à ailes oscillantes (HAO-2), une étude est menée afin de développer une méthodologie pour simuler l’ensemble de la turbine incluant la structure de support dans des conditions d’écoulement réelles en milieu naturel. L’hydrolienne est constituée d’une paire d’ailes en configuration parallèle qui oscillent et sont supportées par une structure comme présenté à la figure suivante. 

L’analyse CFD d’un tel système doit prendre en compte les interactions entre les différents corps tel que les interactions entre la paire d’ailes oscillantes. Le projet comporte aussi l’étude des interactions entre la paire d’aile et les supports de côté. Cette étude permettra de déterminer la forme du support qui sera installé sur le prototype. Le mouvement des corps peut être modélisé à l’aide d’interface de type grilles superposées. Cette méthode permet de modéliser le mouvement de plusieurs corps sans avoir recours à un maillage déformable.                                                                                    

L’étude d’une paire d’aile en configuration tandem permet d’étudier l’influence du sillage de l’aile amont sur l’aile aval. Différentes méthodes de modélisation de la turbulence sont utilisées afin de déterminer l’influence d’une modélisation plus fine de la turbulence sur les performances des ailes en extraction d’énergie. Cette analyse permettra de déterminer la méthode de modélisation de la turbulence la plus approprié pour étudier le système complet de l’hydrolienne à ailes oscillantes.                                                                                                                                                                   

Une fois la méthodologie développée, il sera possible de simuler l’hydrolienne dans différentes conditions d’écoulement et de proposer toute forme d’amélioration quant à la conception et à l’opération du prototype HAO-2.