easy easy 10 décembre 2012 15:03

Les mots « concentration » « lentille » et « agrégation » sont impropres et contresens voire marketing.
Il n’y a ni concentration ni agrégation du flux d’air qui passe dans l’hélice et encore moins un effet lentille.

Le seul problème de l’hélice éolienne, du point de vue de son efficacité de premier ordre, c’est l’évacuation de son résidu arrière. Tant que l’air arrière (sans direction, tourbilonnant, errant) ne peut pas être évacué, l’air entrant est face à une hélice bouchée. Ce bouchage partiel fait que le vent qui arrive devant l’hélice est déjà ralenti avant de la toucher. Si on bouche vraiment le cul d’une hélice avec un panneau, le vent a beau se présenter en face d’elle, il ne la fait pas tourner d’un iota.
Tout calcul de rendement qui ne considère que ce qui se passe devant l’hélice, qui néglige donc le résidu, conduit à des résultats pratiques décevants.

Pour évacuer le résidu erratique, il faudrait idéalement qu’il n’y ait rien derrière afin qu’il puisse se répandre dans toutes les directions arrières donc dans tout l’hémisphère arrière. Idéalement une éolienne devrait être placée dans le trou d’un mur géant.

Or, les éoliennes classiques ne sont pas placées dans un trou de mur géant. Le vent qui environne une éolienne est dynamiquement parlant dur. Pour le résidu qui se forme à l’arrière de l’hélice, le vent vierge qui l’environne a la forme d’une paroi cylindrique. Le résidu se trouve limité d’expansion par un tube de vent laminaire rapide et dur, difficilement pénétrable, pénétrable mais lentement.

Bien que le résidu s’évacuerait mieux en étant préservé du vent par un immense mur pour se répandre hémisphériquement selon un gradient de vitesse décroissant, il peut aussi, à défaut d’être protégé par un tel mur, s’évacuer tubulairement en reprenant de la vitesse dans sa direction initiale, celle du vent environnant mais il lui faut parcourir une longue distance avant d’avoir réaccéléré en s’étant mélangé progressivement avec le vent et ce délai de réaccélération forme un embouteillage à l’entrée de l’hélice. 

Dans les éoliennes classiques, rien n’est entrepris pour augmenter les possibilités du résidu de réaccélérer et il y a un bouchon significatif.

Ce Japonais construit un mur-anneau raisonnable. 
A l’abri de cet anneau, le résidu a plus de place pour se répandre. La paroi du cylindre de vent dur qui l’entoure a une surface quasiment doublée, le mélange entre le résidu mou et le vent dur se fait mieux. Le résidu peut reprendre plus rapidement de la vitesse, l’entrée de l’hélice est moins bouchée.

Prenons des personnes qui se bousculent à l’entrée d’un magasin. Si juste après la porte c’est encore un couloir de même largeur, c’est le bouchon quasiment total. Si juste après la porte l’espace s’élargit à 180°, les gens peuvent vite réaccélérer et le bouchon de l’entrée n’est pas infernal.
Pareil pour les péages autoroutiers

Mais attention, mes comparaisons avec des personnes ou des voitures peut tromper car personnes et voitures ont leur propre énergie et volonté pour réaccélérer dans la bonne direction alors que les résidus d’éolienne ne peuvent réaccélérer (quand elles ne sont pas derrière un immense mur) que par mélange avec le vent qui les entoure

Toujours est-il que ce mur anneau me semblerait plus optimal s’il avait plutôt une forme d’entonnoir inversé

Pour autant est-il plus intéressant de fabriquer des hélices de 5 m murées à 8 m que des hélices nues de 8 m ?
Cette vidéo élude la question.

Le tableau des comparaisons entre hélice nue et hélice couronnée qu’on voit dans la vidéo n’est pas rigoureux car on y compare une hélice nue de 5 m et une hélice couronnée de 8 m
Il aurait fallu comparer des ensembles de même diamètre hors-tout pour en avoir le coeur net.


Quant au facteur 3 , je passe
Quant à la place de l’éolien, je passe aussi.


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