Eolienne et génératrice à vitesse variable connectée au réseau
Introduction
La présente page contient une simulation (Fig. 1) d'une éolienne à axe horizontal.
Visualisation de l'éolienne en 3D
Il est possible d'afficher en plus une vue en trois dimensions de l'éolienne. On peu changer de point de vue en cliquant sur les différents boutons, ou avec une opération de "glisser-déplacer" avec la souris. Si l'affichage de la vue 3D est trop gourmand en calculs, il est possible de revenir à une simulation sans vue 3D.
La vitesse de la turbine et l'inclinaison des pales suit les réglages effectués dans la zone principale. Il est aussi possible de modifier manuellement l'orientation de la nacelle, mais ce réglage est purement esthétique et n'influe pas sur la vitesse du vent capté par la turbine.
La visualisation en 3D de l'éolienne est effectuée avec l'aide de la bibliothèque three.js.
Le fond d'image est de type "Cubemap openGL" et a été enregistré à Tenerife. Il s'agit d'un travail de Emil Persson (Humus), placé sous une licence Creative Commons Attribution 3.0 Unported. La source est disponible ici.
Détails de l'implémentation et bibliographie
- pour un angle 𝛃 faible (plan des pales quasiment perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbine), le couple et la puissance de la turbine sont obtenus à partir d'une approximation du coefficient de performance Cp. On pourra se référer à :
- pour un angle 𝛃 important (plan des pales parallèle au vent), couple et puissances sont approximés
avec la théorie de la quantité de mouvement. On pourra se référer à :
- Noam Buckman, "Wind Turbine Aerodynamics: Theory of Drag and Power", Massachusetts Institute of Technology, 24 mars 2015. Attention toutefois, il y a une erreur dans l'équation (8).
- Aerodynamic Performance - Momentum Theory - University of Notre Dame - AME 40530