Calcul des efforts subis par les éoliennes de moyenne et forte puissance

par Pascal Berlu

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Suzanne Degallaix.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .


  • Résumé

    Les éoliennes de grande taille sont des systèmes mécaniques complexes composes de corps flexibles soumis à des efforts en grande partie aléatoires. Ces machines peuvent être classées dans la catégorie des systèmes souples polyarticulés. La majorité des codes de calcul des efforts subis par les éoliennes développés jusqu'alors, se sont surtout focalisés sur la prédiction des efforts aérodynamiques s'exerçant sur le rotor. En outre, ils adoptent très souvent des hypothèses trop simplificatrices sur le comportement dynamique de ce type de machine. Cette thèse s'efforce de combler cette lacune, en proposant une démarche de calcul principalement fondée sur les formalismes récents, relatifs à l'étude dynamique des systèmes souples polyarticulés. L'application du formalisme de Kane et d'un schéma topologique arborescent débouché sur une écriture récursive des équations de la dynamique, adaptée à une transposition algorithmique du problème. Les souplesses des différents corps sont introduites par le biais de leur représentation modale. Les pales constituant la partie principale de la machine, leur représentation modale doit refléter leur comportement réel. Par conséquent, elle découle d'une modélisation éléments finis de type poutre, prenant en compte leur géométrie complexe ainsi que l'anisotropie des matériaux qui les composent. Les efforts aérodynamiques sont, quant à eux, déterminés par l'application de la théorie combinée ou tourbillonnaire (type sillage prescrit). La résolution du système d'équations est fondée sur un schéma d'intégration temporelle. Un code de calcul a été écrit sur la base de ces développements, permettant un calcul des efforts en régime de vent stationnaire.

  • Titre traduit

    A oriented approach of loads calculation on medium-large size horizontal axis wind turbines


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Informations

  • Détails : 1 vol. (336 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1999-17
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1999-18
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