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Approche physique pour éolienne
Bonjour à tous !
Je rencontre quelques difficultés sur un énoncé portant que des calculs théorique d'une éolienne. Je vous mets le sujet:
Soit S la surface balayée par le rotor d'un aérogénérateur placé dans une veine de vent considérée homogène.
Soit ρ la densité de l'air (qui dépend de l'altitude, mais vaut, approximativement, 1.2 kg/m³)
Soit Vt la vitesse instantanée de la masse d'air
1-a Quelle est la masse instantanée Mt d'une masse d'air en fonction de ρ, S, Vt ?
L'énergie éolienne est une énergie cinétique, c'est-à-dire l'énergie liée au déplacement de cette masse Mt.
Alors pour moi ici la masse de l'air M=ρ*Vt puis on multiplie par la surface S qui correspond à la surface couverte par les pales. Donc Mt=ρ*Vt*S rien de plus ?
1-b Quelle est cette énergie cinétique en fonction de Mt, Vt?
Soit r le rayon du rotor.
1-c D'après 1-a,1-b,1-c, quelle serait donc l'énergie instantanée théorique qui traverse cette éolienne si elle transformait toute l'énergie cinétique du vent qui peut la traverser, en fonction de r, Vt , ρ ?
Comment évolue cette énergie instantanée (puissance) si r est multiplié par 2 ?
Pour moi ici, comme la surface S=
*r² alors l'énergie serait 4 fois plus grande.
Comment évolue cette énergie instantanée (puissance) si Vt est multiplié par 2 ?
A mon avis, il doit aussi s'agir ici d'une histoire de puissance comme dans la question précédente mais n'ayant pas la formule...
En déduire l'importance relative de la vitesse de vent du site par rapport aux autres facteurs.
La réponse doit découler des deux précédentes
Bonjour
Tu trouveras ici une étude théorique d'une éolienne.
Suggestion : étudier cette fiche puis poser des questions précises si tu le juges utile.
Pour résumer la fiche que je viens de te fournir.
La puissance maximale envisageable de l'éolienne est le produit du débit massique de l'air : par l'énergie massique de l'air :
avec V1 : vitesse du vent juste devant l'éolienne.
Si l'air cédait la totalité de son énergie cinétique à l'éolienne, la puissance de celle-ci serait donc :
Evidemment : le vent ne cède pas la totalité de son énergie à l'éolienne : après avoir traversé l'éolienne, l'air possède une vitesse V2 non nulle. La puissance fournie est donc inférieure à la valeur précédente. Betz a démontré que cette puissance ne pouvait pas excéder
Traduction en français scientifique de ton énoncé :
Mt est le débit massique. Jamais rencontré l'expression "masse instantanée "... pas plus que "énergie instantanée " pour désigner la puissance... Sans vouloir offenser quiconque : tu connais l'âge de ce document ?
J'ai noté V1 ce que ton énoncé appelle Vt et S=
r2...
Merci beaucoup pour le lien !! Je l'ai étudié et il m'a beaucoup aidé !!
Merci aussi pour les explications 
Oui ça va j'ai réussi à comprendre les différentes appellations, en étant dans le sujet ça devenait plus simple à comprendre !
J'en ai aucune idée, ce sont des sujets de TP préparés par les profs ...
Bonjour !
Tous les messages et aides recueillis sur ce forum m'ont beaucoup aidés pour nos manipulations !
Encore merci
J'ai quelques petites questions par rapport à ces manips !
Nous avons calculé une différence de pression à travers une conduite qui laissait passer un vent artificiel. Pour cela, nous avons utilisé un tube de Pitot puis un anémomètre à coupelles, puis nous avons comparé.
Comment peut-on justifier et expliquer les erreurs de mesures de chacun ? les avantages et inconvénients ? Lequel est plus fiable ?
J'ai un peu de mal à trouver des réponses probantes...
Merci par avance pour les infos
Bonsoir
Nous avons calculé une différence de pression
Calculé ou mesuré ?
Pour cela, nous avons utilisé un tube de Pitot puis un anémomètre à coupelles, puis nous avons comparé.
Tube de Pitot et anémomètre sont utilisés pour mesurer la vitesse d'écoulement. Connaissant à la fois la pression et la vitesse d'écoulement, il est possible d'évaluer la perte de charge...
Personnellement, j'ai toujours utilisé dans ce genre de situation des tubes de Pitot. Il s'agit de matériel très fiable, perturbant très peu l'écoulement du gaz mais demandant pour être précis d'être orienté dans la canalisation avec très grand soin.
Mes expériences sur ce sujet datent de quelques années.
Je cède bien volontiers le relais à ceux qui ont des informations plus récentes...
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