Cenaero: simulation pour éoliennes de nouvelle génération

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Par · 27/05/2012

Fin mai, le projet de R&D “D4WIND”, financé en partie par la Région wallonne dans le cadre du programme ERable (recherches en énergie), a été mis sur les rails. Objectif: développer des éoliennes de moyenne puissance à axe vertical. Ce projet est mené de concert par FairWind, l’UCL (IMMC, Institute of Mechanics, Materials and Civil Engineering) et le Cenaero (Centre de recherche appliquée spécialisé en simulation numérique). Ce dernier met à disposition non seulement ses ressources de calcul mais aussi ses compétences en simulation afin d’étudier l’optimisation des pales, les effets des turbulences créées (afin, notamment, d’éviter le blocage des pales) et caractériser les pièces (qui seront construites en matériaux composites) afin d’analyser les potentiels de performances et concevoir un prototype. Le projet devrait durer deux ans.

Les éoliennes VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) sont considérées comme offrant une série d’avantages par rapport à la génération actuelle, notamment un design plus simple, une meilleure adaptation aux vents changeants, un niveau de bruit inférieur, et, en termes purement esthétique, un impact visuel moindre, avec un taux de vacillement moindre.

Le Cenaero mettra en oeuvre des logiciels de simulation numérique venus du secteur aéronautique, qui son premier domaine d’expertise, afin de “comprendre et optimiser l’écoulement des flux d’air au travers du rotor.” Le schéma d’écoulement est en effet dicté par de nouvelles contraintes. Parmi les difficultés à résoudre ou prendre en compte, le fait qu’une pale doive “passer à travers un écoulement déjà perturbé par d’autres pales. C’est un écoulement compliqué qui, à ce jour, n’a pas encore pu être étudié. Une fois l’aérodynamique maîtrisée, le Cenaero concevra la structure des pales pour soutenir les efforts aérodynamiques et centrifuges. Les pales seront ensuite fabriquées en matériau composite. Le rotor assemblé sera mis dans une soufflerie pour vérifier ses performances et calibrer le système qui le contrôle.” La dernière étape sera une validation en phase d’essai sur site.