Analyse des effets de sillage d’une éolienne sur les charges aérodynamiques des pales d’une éolienne en aval

Une étude expérimentale de l’impact d’un écoulement turbulent cisaillé sur l’aérodynamique à l’échelle du rotor, de la pale et du profil a été mené. Les données expérimentales sont mesurées dans la section d’essai de 5x5 mètres de la soufflerie. Trois configurations de grilles passives permettent d’obtenir un écoulement cisaillé turbulent jusqu’à 11,6 % de l’intensité turbulente TI. Le modèle d’éolienne est un rotor bipale de 1.4 m de diamètre. Une similitude cinématique est choisie. Différentes quantités d’intérêt sont mesurées par des sondes Pitot, des capteurs de couple et de poussée, des jauges de contrainte et des prises de pression. Les résultats obtenus expérimentalement ont été comparé avec des données numériques d’entrée. Les modèles d’écoulements sont le RANS k − ω SST et DDES. La géométrie du rotor est résolue. Un raffinement automatique de la grille (AGR) a été utilisé. Les écoulements turbulents uniforme puis cisaillé ont été donné en entrée. Lorsque le TI augmente, les coefficients aérodynamiques, le moment de flexion et la distribution des coefficients de pression diminuent. Cela peut s’expliquer par la géométrie droite des pales. Les résultats numériques affichent une prédiction satisfaisante avec les données expérimentales avec une légère amélioration pour un écoulement détaché avec l’AGR. Cependant, les résultats numériques sont insensibles à l’augmentation du TI, contrairement aux résultats expérimentaux. L’angle d’attaque a été estimé basé sur les mesures expérimentales. Les coefficients de portance et de traînée locaux ont été calculés