Hydroliennes à flux transverse : développement d'un prototype HARVEST en canal

par Thomas Jaquier

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides, procédés, énergétique

Sous la direction de Jean-Luc Achard.

Soutenue le 13-12-2011

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Christophe Corre.

Le jury était composé de Jean-Luc Achard, Christophe Corre, Guy Caignaert, François Lusseyran, Sanda-Carmen Georgescu, Jean-François Dhedin.

Les rapporteurs étaient Guy Caignaert, François Lusseyran.

mots clés

• Hydroliennes
• Prototypes
• Conception
• Essais

Résumé

Les hydroliennes font partie des dispositifs innovants d’énergie qui pourraient contribuer à ladiversification de la production d’électricité d’origine renouvelable. Les travaux réalisés dans le cadrede cette thèse avaient pour objet l’hydrolienne HARVEST, type d’hydrolienne constitué de turbines àflux transverse carénées ; il s’agissait, à partir d’un prototype complet, d’analyser l’interaction desdifférents phénomènes physiques mis en jeu et étudiés séparément jusqu’à lors, de valider les outilsnumériques développés au laboratoire LEGI et plus généralement de démontrer l’intérêt du concept.Ce prototype a été conçu, fabriqué, installé et testé dans un canal EDF à ciel ouvert situé près deGrenoble. Les résultats obtenus sont très encourageants en matière de performance énergétique, decomportement mécanique et de maîtrise de l’impact sur le cours d’eau. Ce mémoire se clôt par desconclusions d’ordre technologique des travaux présentés et sur une ouverture sur les possibilitésd’industrialisation du concept.

mots clés

• Marine turbines
• Prototypes
• Design
• Testing

Titre traduit

Cross flow water turbines : development of an Harvest prototype in water channel

Résumé

Instream water turbines belong to the innovative energy which could contribute to the diversificationof renewable power sources. Works done during this thesis aims at contributing to the overallobjective of developing the HARVEST turbine, a cross flow ducted turbines concept, in realizing andtesting an entire prototype to demonstrate the value of the concept, to understand physicalphenomena involved and to validate the numerical applications developed in the laboratory LEGI.This prototype has been put and tested in an EDF open channel near Grenoble. The results are veryencouraging in terms of energy performance, mechanical behavior and control of the impact on thewater channel. This memory is ending with technological conclusions on the presented work andopenings on the possibilities of industrialization of the concept.