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{Encyclopedia}bm4540| Réf : BM4640 v3
Auteur(s) : Marc RAPIN, Philippe LECONTE
Date de publication : 10 janv. 2017
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On l’aura compris : la conception d’une pale doit faire appel à un compromis délicat entre le rendement aérodynamique, la légèreté, la résistance statique, la tenue en fatigue et le coût de fabrication.
Ainsi, le choix des profils et leur répartition en envergure, la forme en plan (évolution de la corde en fonction de l’envergure) et le vrillage de la pale doivent être soigneusement étudiés et adaptés au type de machine utilisé. Ainsi, selon la taille de l’éolienne, le vrillage pourra différer significativement d’une machine à l’autre. Pour une machine de grande taille à pas variable, on pourra envisager de démarrer la rotation en s’aidant du générateur utilisé en moteur ou en choisissant le bon calage de pale. Par contre, pour une petite éolienne régulée au décrochage, le vrillage, notamment au pied de la pale, devra permettre un démarrage autonome de la machine. À ces contraintes s’ajoutent bien évidemment les critères relatifs au vent que la machine devra « utiliser ». Les constructeurs sont ainsi amenés à proposer différents types et diamètres de pale pour une même puissance en fonction de la vitesse moyenne rencontrée sur les sites d’implantation.
Après le choix d’une première configuration aérodynamique, il faut concevoir une structure résistante et légère. Là encore, la classe de vent choisie définit les conditions de vent rencontrées et les cas de charges à respecter. La conception adoptée est ensuite vérifiée lors du processus de certification par :
les tests statiques où l’on applique, à l’aide de brides réparties en envergure sur la pale qui est ancrée sur un important massif, successivement le chargement nominal, le chargement extrême, puis enfin ce dernier avec coefficient de sécurité. À chaque étape, la pale est ramenée au repos et son état de surface examiné pour détecter d’éventuels problèmes. Ses caractéristiques mécaniques sont par ailleurs remesurées et ne doivent pas différer de l’état initial : tout écart traduit un comportement non élastique de la structure. Un chargement progressif de la pale jusqu’à rupture peut éventuellement être conduit pour mesurer la marge offerte par la conception adoptée ;
les...
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MACHINES HYDRAULIQUES, AÉRODYNAMIQUES ET THERMIQUES
(1) - GWEC - * - Global Wind Energy Council http://www.gwec.net
(2) - SER - * - Syndicat des Énergies Renouvelables http://www.enr.fr
(3) - RTE - * - Réseau de Transport d’Électricité http://www.rte-france.com
(4) - WINEUR - * - Project, Wind Energy Integration in the Urban Environment http://www.urbanwind.net
(5) - RAPIN (M.), NOËL (J.-M.) - Du petit éolien à l’éolien offshore. - 2e édition, Dunod (2014).
(6) - GIPE (P.) - Wind energy – Comes of age. - Wiley (1995).
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