Mémoire complet simulation des performances de l’éolienne, tutoriel & rapport en pdf.

Généralités sur l’énergie éolienne

Introduction

Les besoins énergétiques de la planète s’amplifient à une vitesse croissante dans toutes les régions du monde. La dépendance excessive vis-à-vis des importations d’énergie en provenance d’un petit nombre de pays, pour la plupart instables politiquement, et la volatilité des prix du pétrole et du gaz se traduisent par une situation chancelante de l’approvisionnement énergétique qui représente déjà un lourd fardeau pour l’économie mondiale. D’autre part les effets néfastes des combustibles fossiles sur l’environnement ajoutent une autre dimension de ce problème. Les usines d’énergie chargent l’atmosphère en gaz qui génèrent les effets de serre et des particules créant ainsi des îlots de chaleur, cause principale des changements du climat. La génération et la consommation d’énergie sont responsables de 50 à 60 pour cent des gaz à effets de serre émis dans l’atmosphère.

L’utilisation intense d’énergie augmente la pollution atmosphérique ce qui laisse penser la croissance supplémentaire dans le proche avenir. Delà vient l’importance de soutient des sources d’énergie comme celle du vent.
L’historique de la conversion de l’énergie du vent et son présent statut ainsi que ses perspectifs avenirs seront discutés dans les sections qui suivent.

Historique

Le mot « Éolienne » tire son origine du mot grec « Éole » (en grec ancien Αἴολος : Aiolos), et qui représente, dans la Grèce antique, le nom du dieu des vents.
Les premières utilisations de l’énergie éolienne connues remontent vers les années 2000 avant J.
C. On note les premières traces de ces machines au Moyen Orient au temps de Hammourabi empire d’Egypte, et en Chine ainsi qu’elles apparaissent aussi en Inde vers les années 400 avant J. C.

Le moulin à vent est l’ancêtre de l’éolienne (Fig.I.1.). Il est apparu au Moyen-âge et en Europe. Il est du type à axe vertical dans les premiers temps, puis, il est muni de voiles qui s’orientent vers le sens du vent pour mieux capter l’énergie. (Fig.I.2.).
Au douzième siècle, le premier moulin à pales profilées est apparu. Bien que très simple, il s’agit de la première tentative de recherche aérodynamique des pales. Il est utilisé principalement pour le pompage de l’eau ou pour moudre les grains.
A la renaissance, les chercheurs célèbres tels que Léonard de Vinci s’intéressent au moulin à vent, ce qui conduit à de nombreuses innovations qui se succèdent sur cette machine. Dès lors, les moulins se multiplient de plus en plus en Europe puis après ils se répondent un peu partout dans le monde.
La révolution industrielle offre un nouveau départ aux moulins par l’apparition de nouveaux matériaux. En effet, l’utilisation du métal permet de modifier les formes des tours et augmente considérablement le rendement des machines que l’on nomme désormais « éoliennes » (Fig.I.3.)

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Etude de l’écoulement autour d’une éolienne de type Savonius (6.17 MB) (rapport PDF)