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Energie mécanique produite par une éolienne

Posté par
ziphone
06-12-12 à 23:17

La  puissance mecanique maximum  récupérable par une eolienne  bipale de 1,8 m ,plongée d ans un vent de 15 m.s-1 est de  925w
A cette allure l'éolienne  a une fréquence de rotation N=530tr.min-1

Déterminer le couple moteur de l'éolienne
Déterminer la puissance surfacique du vent
En déduire le rapport entre la puissance éolienne disponible et la puissance mécanique fournie par l'éolienne

Bon mes résultat

1)

Couple du moteur  : formule :  P = C * V

530tr.min-1 =  1060*PI /60  rad.s-1

Donc  pmax  = C *  v
    Pmax/V = C

925/(1060*PI /60) = 16.66 N.m

2) on possaide un vent de 15m.s-1
on chercher a calculer la puissance surfacique
Pour ce faire il faux passer par le calcule de l'énergie  cinétique volumique

Ecp = p*V/ 2

soit  Ecp =  1/2 * 1,3 *15^2 =146,25 J.m-3

ensuite on chercher la puissance surfacique  

Donc  146,25 (J.m-3) * 10 (m^3 .m-2 .s-1) =1462,5 W.m-2

J'ai un doute sur ce résultat


3) La je pence qu'il faudra utilisé le 1,8 quelque part  

mais je sais pas quoi utiliser .

Il faux intervenir  le couple du moteur ?


la puissance éolienne disponible c'est le vent  donc la puissance du vent

mais elle est en  W.m-2  et si je fais le rapport  je doit avoir quelque chose sans unité

je bloque un peut  a chercher  avec 1,8 m parce-que je ne les pas utiliser  , il peut aussi servir a rien dans l'exo  

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie mécanique produite par une éolienne 07-12-12 à 07:59

Bonjour,

Tu vas devenir spécialiste des éoliennes...

Question 2
Un oubli dans la formule de l'énergie cinétique volumique :

Ecv = (1/2)..V2

La vitesse est élevée au carré. Mais l'application numérique est correcte.

Pour la puissance surfacique, tu as recopié ce que nous avions fait dans le précédent topic. Or les données numériques ont changé.

À travers une section de 1 m2 et par seconde (s-1) il ne passe pas 10 m3 (c'était la valeur de l'exercice précédent) mais puisque la vitesse du vent est de 15 m.s-1... il passe 15 m3

Je t'invite à recommencer le calcul de la puissance surfacique. Dis-moi si tu comprends bien cette valeur de 15 m3 par mètre carré et par seconde, 15 m3.m-2.s-1

Question 3
Bien sûr qu'il faut utiliser 1,8 m (je suppose que c'est le diamètre de l'éolienne)

Et tu es sur la bonne voie quand tu te poses la question des unités (tu as compris que c'est très important en physique).

La puissance surfacique est la puissance pour 1 m2
Or l'éolienne a une surface qui n'est pas 1 m2 mais...
En tenant compte de la surface de l'éolienne (en m2) tu vas calculer à partir de la puissance surfacique (en W.m-2) la puissance éolienne "disponible" (en W)
Et, en effet, tu pourras alors faire le rapport de deux puissances (en W toutes les deux) pour obtenir un rendement qui sera bien sans unité.

Ce "disponible" suppose qu'il y a un vent de 15 m.s-1 face à l'éolienne et que l'air est immobile après avoir traversé l'éolienne...

Posté par
ziphone
RE 07-12-12 à 18:37

faute de frape pour la formule.

Apres les éolienne je passerais à l'hydraulique  mais sa devrais être ressemblant.

je croie que je peut  imaginer  un carré de 1 m de chaque coté et me dire qu'un vent de 15m.s qui passe a l'intérieur (avec une certaine énergie ou pression car  j.m^3 = PA ) et déplace  un certaine volume d'air (m^3) égale a sa vitesse ?

Pour la correction du calcule : sa me donne donc 2193,75W.S-1

Pour le rapport je sais que c'est

2193,75W.s-1 *  x (x = surement une surface)  m^2    = résultat en  W


Je peut le faire avec la formule de l'air d'un cercle : r^2 * PI


mais une éolienne  c'est deux palme la largeur ne fais pas un demie cercle pour chaque palme .

phisiquement c'est faux  si je fais avec cette surface ... enfin je pence ...


cela me donne sinon 5582.41 w


le rapport  :   925/5582,41=0.16

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie mécanique produite par une éolienne 07-12-12 à 20:26

Puissance surfacique 2 194 J.m-2.s-1
c'est-à-dire 2 194 W.m-2

Les pales de l'éolienne tournent... la surface du disque correspondant vaut : .R2 = .D2/4 = 1,82 / 4 2,544 m2

Puissance "disponible" : 2 194 2,544 5 582 W

Rapport de la puissance fournie à la puissance "disponible" 925 / 5 582 16,5 %

Rapport de la puissance "disponible" à la puissance fournie 5 582 / 925 6 fois

Posté par
ziphone
re : Energie mécanique produite par une éolienne 08-12-12 à 20:45

merci encor a une prochaine fois pour un exercice vraiment dure

Posté par
Coll Moderateur
re : Energie mécanique produite par une éolienne 08-12-12 à 21:33

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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