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Et simplement (désolé de toutes mes questions), est ce que vous savez pourquoi les éoliennes s'orientent dos au vent .
Cela me parait étrange car j'ai l'impression que si le vent venait du cote (l'axe du rotor), il y aurait un ecoulement tout le long de la pale ce qui entrainerait une poussee plus importante. Non ?
Merci de vos reponses, cela m'aide beaucoup

De plus la definition d'incidence n'aurait plis vraiment de sens car c'est l'angle entre la corde et le vent relatif (a part si on considere une incidence de 90degres)
Ca m'embete vraiment parce que l'angle d'incidence c'est justement sur ca que repose tout mon tipe que j'ai bientot termine.

maxemc2 a écrit : ↑

03 août 2020 22:46

Cela me parait étrange car j'ai l'impression que si le vent venait du cote (l'axe du rotor), il y aurait un ecoulement tout le long de la pale ce qui entrainerait une poussee plus importante. Non ?

Non ce n'est pas comme la roue à aubes d'un moulin à eau, où l'écoulement ne se fait que sur certaines pales.

Imaginons ce qui se passe lorsque le vent arrive par le côté. Disons qu'il y a en gros une pale en haut et une pale en bas. Le vent peut en effet globalement "pousser" l'une des pales, mais qu'en est-il de l'autre ? Sur une éolienne, l'écoulement d'air est partout. Ainsi, si l'écoulement d'air arrive en face de l'éolienne, il exerce les forces aérodynamiques sur les trois pales en même temps, avec la même intensité.

maxemc2 a écrit : ↑

03 août 2020 23:19

De plus la definition d'incidence n'aurait plis vraiment de sens car c'est l'angle entre la corde et le vent relatif (a part si on considere une incidence de 90degres)
Ca m'embete vraiment parce que l'angle d'incidence c'est justement sur ca que repose tout mon tipe que j'ai bientot termine.

L'angle d'incidence est en effet crucial sur une éolienne, et il varie sur le long de la pale. Pas mal de sujets de concours (PSI) étudient ce mécanisme. Je te conseille d'y jeter un œil.

En bref, une éolienne doit prendre le vent de face pour que la conversion soit optimale. On remarquera que dans un champs d'éoliennes, les directions sont toutes légèrement différentes, pour essayer de balayer toutes les directions de vent possibles.

Merci beaucoup , effectivement j'ai pensé à ca tard dans la nuit.
Merci de ton aide !

Par contre je n'arrive vraiment pas à comprendre 2 points, je n'ai pas arreté d''y réfléchir toute la nuit.
Ce sont des problèmes en 3dimensions donc je joins un lien de mon dessin (pardonnez ma caligraphie et mon dessin)

https://drive.google.com/file/d/12hmbFi ... sp=sharing

La première question est de savoir ce que l'on considère comme profil pour une éolienne et l'orientation de celui-ci (dessin 1).
Est-ce que si l'on est face à une éolienne, on est également face aux profils ou l'on voit simplement la tranche ? Ou est ce que le profil est une section de la pale ou une vue de la pale ?

La deuxième question est sur la composition des vitesses et l'angle d'incidence. J'ai fait l'hypothèse 2 de la question 1 (on voit seulement la tranche du profil si on est en face d'une éolienne).
Je considère une pale verticale (pale tout en haut) par exemple. (VOIR DESSINS).
En se lettant face au rotor et en considérant par exemple que l'éolienne se met face au vent, on a :
-le vent qui nous vient du dos
-la vitesse tangentielle qui est tangente à la trajectoire dans le sens opposé a la rotation. Pour une pale verticale, la trajectoire en bout de pale est une droite horizontale. Ka vitesse tangentielle est donc horizontale de gauche vers la droite (sens de rotation antihoraire).
Le problème est justement qu'en composant les vitesses, on a une vitesse relative selon les +x et +y alors que la corde dans le cas d'une pale vertical est suivant les +z.
Je ne vois donc pas comment définir l'angle d'incidence car l'angle formé par la corde et le vent apparent est vraiment bizarre.



Sur internet, on retrouve de nombreux schémas mais par exemple sur ce schema, on a un vent tangentiel qui semble etre vertical alors que la pale est aussi en position verticale (la vitesse tangentielle devrait etre horizontale). Et de plus, en définissant l'angle d'incidence comme cela, on aurait un angle d'incidence qui cahngerait au cours de la rotation.



Savez vous ou est mon erreur ? AI-je bien défini le vent relatif ?


Je vous remercie de votre aide, ces deux ponts sont vraiment cruciaux et je n'arrive pas à les conceptualiser en 3d. Ce sont les seuls points qui me manquent pour le tipe.

maxemc2 a écrit : ↑

04 août 2020 11:42

La première question est de savoir ce que l'on considère comme profil pour une éolienne et l'orientation de celui-ci (dessin 1).
Est-ce que si l'on est face à une éolienne, on est également face aux profils ou l'on voit simplement la tranche ?

J'ai envie de dire, ni le 1, ni le 2. C'est entre les deux, mais l'idée c'est que le 2 ne fonctionne pas (car cela ne prend pas en compte la rotation, c'est le cas simple de l'avion) et les pales ne sont pas non plus dans le profil 1, on met en réalité un angle d'incidence... En tous cas, ce n'est pas du tout une question simple qui se résout rapidement. L'angle d'incidence dépend également de la localisation des éoliennes (de la vitesse moyenne du vent etc...), et je me répète, varie le long de la pale. Je me réfère à une image déjà postée ici :

viewtopic.php?f=8&t=74847#p1005752

On voit le profil de l'aile au pied de la pale (au niveau du rotor), ainsi qu'au bout de la pale. C'est plus proche du profil 1 en bout de pale (car la vitesse y est très élevée) mais ce n'est pas le cas quand on se rapproche du centre.

Cf photos d'éoliennes sur google.

maxemc2 a écrit : ↑

04 août 2020 11:42

La deuxième question est sur la composition des vitesses et l'angle d'incidence. J'ai fait l'hypothèse 2 de la question 1 (on voit seulement la tranche du profil si on est en face d'une éolienne).
Je considère une pale verticale (pale tout en haut) par exemple. (VOIR DESSINS).
En se lettant face au rotor et en considérant par exemple que l'éolienne se met face au vent, on a :
-le vent qui nous vient du dos
-la vitesse tangentielle qui est tangente à la trajectoire dans le sens opposé a la rotation. Pour une pale verticale, la trajectoire en bout de pale est une droite horizontale. Ka vitesse tangentielle est donc horizontale de gauche vers la droite (sens de rotation antihoraire).
Le problème est justement qu'en composant les vitesses, on a une vitesse relative selon les +x et +y alors que la corde dans le cas d'une pale vertical est suivant les +z.
Je ne vois donc pas comment définir l'angle d'incidence car l'angle formé par la corde et le vent apparent est vraiment bizarre.



Sur internet, on retrouve de nombreux schémas mais par exemple sur ce schema, on a un vent tangentiel qui semble etre vertical alors que la pale est aussi en position verticale (la vitesse tangentielle devrait etre horizontale). Et de plus, en définissant l'angle d'incidence comme cela, on aurait un angle d'incidence qui cahngerait au cours de la rotation.



Savez vous ou est mon erreur ? AI-je bien défini le vent relatif ?


Je vous remercie de votre aide, ces deux ponts sont vraiment cruciaux et je n'arrive pas à les conceptualiser en 3d. Ce sont les seuls points qui me manquent pour le tipe.

Je ne suis pas sûr que tu saisisses correctement les schémas. Sur l'image que tu m'as donnée, la forme bleue est le rotor. La forme blanche est une coupe de l'aile sur une tranche, en regardant depuis le côté avec l’œil au bout d'une pale. Il faut imaginer que tout cet ensemble tourne autour de son axe, l'axe du rotor, dans le sens trigonométrique (quand on se place en face de l'éolienne, c'est à dire à gauche de l'image).

Essaie de te re-pencher sur la question. Il y a des tonnes d'angles dans ce problème. L'angle d'incidence le plus important est celui entre le vent relatif et la corde de l'aile (l'angle $ \alpha $ sur l'image que j'ai mise, ou $ i $ sur ton image).

Si la composition des vitesses pose un souci, la voici : Est-ce que c'est plus clair ?

Merci de ta réponse.

En fait je pense que je me méprends dans ce qu'est le profil. Est ce que le profil est une vue de la pale ou est-ce une section de celle-ci ?


-Jusqu'à maintenant je pensais que le profil était une vue de la pale mais je n'ai pas pensé que ca pouvait etre une section de la pale. Donc dans ce cas la longueur de la pale serait due à l’épaisseur de la superposition des profils. Est-ce bien ca ?

Et donc le vent tangentiel serait plus ou moins parallèle à la corde du profil ?

Cela expliquerait tout car je pensais que justement que comme le profil était la pale, la vitesse tangentielle était perpendiculaire à la corde

maxemc2 a écrit : ↑

04 août 2020 12:58

Donc dans ce cas la longueur de la pale serait due à l’épaisseur de la superposition des profils. Est-ce bien ca ?

Oui

maxemc2 a écrit : ↑

04 août 2020 12:58

Et donc le vent tangentiel serait plus ou moins parallèle à la corde du profil ?

Oui !

maxemc2 a écrit : ↑

04 août 2020 12:58

Cela expliquerait tout

Et, oui Je pense que maintenant, tu verras les choses autrement et que ça te permettra de mieux saisir les phénomènes en jeu.

Simple curiosité, te diriges-tu vers une PSI ou une MP ?

Oui j'ai vraiment été stupide la dessus. C'est simplement qu'un constructeur m'a donne dess coordonnées de points decrivant la pale et j'ai pris ca comme les coordonnes du profil.
Donc comme j'ai tracé j'ai obtenu la pale en pensant que c'était le profil.
Le mal était deja fait.

En tout cas je te remercie de tes reponses. T'as du me prendre pour un débile mdr mais je comprenais tous les principes théoriques c'est juste la mauvaise conception du profil qui a tout fait foiré.

Je vais en PSI l'annee prochaine. Je te l'accorde ca doit te paraitre un peu surprenant au vu de mes questions pratiques extrêmement stupides (ne te moque pas). Mais pour ma défense j'ai jamais eu une bonne orientation dans l'espace (la cristallo est un enfer pour moi).
J'ai choisi PSI car mon niveau en maths etait trop faible et j'aile bien la SI.

Et simple curiosité, quelles ecoles as-tu eu ?

maxemc2 a écrit : ↑

04 août 2020 13:20

Oui j'ai vraiment été stupide la dessus. C'est simplement qu'un constructeur m'a donne dess coordonnées de points decrivant la pale et j'ai pris ca comme les coordonnes du profil.
Donc comme j'ai tracé j'ai obtenu la pale en pensant que c'était le profil.
Le mal était deja fait.

En tout cas je te remercie de tes reponses. T'as du me prendre pour un débile mdr mais je comprenais tous les principes théoriques c'est juste la mauvaise conception du profil qui a tout fait foiré.

Je vais en PSI l'annee prochaine. Je te l'accorde ca doit te paraitre un peu surprenant au vu de mes questions pratiques extrêmement stupides (ne te moque pas). Mais pour ma défense j'ai jamais eu une bonne orientation dans l'espace (la cristallo est un enfer pour moi).
J'ai choisi PSI car mon niveau en maths etait trop faible et j'aile bien la SI.

Et simple curiosité, quelles ecoles as-tu eu ?

Oh, t'en fais pas, ça me fait plaisir d'expliquer. Tu reverras ça de toutes manières en PSI cette année, et crois-moi, tu seras bien content d'avoir déjà compris le système.

Aucune raison de se moquer de toi, la pratique c'est pas simple. En effet, pour un TIPE en PSI, il faut essayer de construire quelque chose (mais on peut très bien réussir sans être un expert en bricolage au préalable). Cette année, des camarades de classe se sont lancés dans la reproduction d'une éolienne à pales bosselées (inspirées de certaines baleines), ça avait l'air top. Ils se sont éclatés avec un souffleur à feuilles pour créer du vent afin de la tester. Bref, j'espère que tu t'en sortiras aussi Perso, j'ai dû me forcer à construire qqch, et c'était clairement pas gagné d'avance.

Je n'aurai mes résultats d'admission que le 12 août, avec les décalages de cette année. Pour l'instant, j'ai reçu toutes mes notes et mon classement à l'ens Cachan. Disons que tout ça me conforte dans l'idée d'intégrer une belle école quelque part. On verra ce que cela donne dans quelques jours

Felicitations, l'ens cachan ca annonce de belles choses sur mines-ponts et centrale.

En revanche, pour le TIPE, je prevois pas de construire d'éolienne. Ca me parait inutile au vu de mon sujet d'angle d'incidence (impossible de mesurer portance et trainee sur une eolienne qui tourne) et de la simolitude de Renolds qui ne sera pas respectee.
Est-ce vraiment imperatif de construire quelque chose ?

J'ai fait une experience sur un profil en soufflerie mais je ne peux pas vraiment simuler le vent tangentiel de la rotation.
J'ai également obtenu une base de données de 5 eoliennes sur un an que j'ai deja exploitée.

Cela est-il suffisant pour la partie "pratique" du TIPE ?
Pas vraiment évident la theorie ni la pratique en Mecafflu