Table des matières
CHAPITRE 1 INTRODUCTION
1.1 Généralités sur l’énergie éolienne
1.2 But du projet.
CHAPITRE 2 REVUE DE LA LITTÉRATURE
2.1 La mesure du vent et les principaux types de tours météorologiques concernées par cette étude
2.2 Les différentes utilisations des mâts météorologiques dans le secteur éolien
2.2.1 Sélection d’un site
2.2.2 Estimation du productible d’un futur parc
2.2.3 Test de performance
2.2.4 Suivi de performance d’un parc
2.3 L’écoulement autour d’un cylindre
2.3.1 Le nombre de Reynolds
2.3.2 Les différents types d’écoulements
2.3.3 La force de trainée
2.4 Évaluation de l’incertitude due au mat de mesure et recommandations de montage, selon les recommandations de l’IEA et la norme IEC 61400-121 annexe G
2.4.1 Les recommandations de l’IEA
2.4.2 La norme IEC-61400-121
2.5 Autres études sur l’écoulement 2D autour d’un mât météorologique
2.5.1 Tour tubulaire : l’étude de Fillipelli et Mackiewicz (AWS Truewind)
2.5.2 Tour en treillis : l’étude de M. Hansen et B. Pedersen [12]
2.6 Effets 3D due au bout de mât tubulaire
2.6.1 L’étude de Fillipelli et Mackiewicz [8], partie 3D
2.6.2 L’étude de Perrin et al [13]
2.7 Effet des bras instrumentés
2.8 Choix du modèle de turbulence
CHAPITRE 3 ANALYSE DES DONNÉES EXPÉRIMENTALES
3.1 Description des données expérimentales
3.2 Traitement des données
3.3 Étude d’influence
3.3.1 Influence du nombre de Reynolds
3.3.2 Influence de l’intensité de turbulence
3.3.3 Influence de l’écart type sur la direction du vent
3.4 Conclusion sur l’étude des données expérimentales
CHAPITRE 4 MODÈLE MATHÉMATIQUE
4.1 Équations gouvernantes, modèle de turbulence (SST)
4.1.1 Équations de continuité et de quantité de mouvement
4.1.2 Modèle de turbulence SST
4.1.3 Adaptation du modèle de turbulence à un écoulement atmosphérique
4.1.4 Ajout de terme source pour assurer le maintien de la turbulence
4.1.5 Modèle de turbulence final
4.2 Adimensionnalisation du problème, calcul des paramètres importants
4.3 Modélisation de la tour tubulaire
4.3.1 Modèle de transition
4.4 Modélisation de la tour en treillis
4.4.1 Terme source dans l’équation de ω
CHAPITRE 5 MÉTHODE NUMÉRIQUE
5.1 Tour tubulaire
5.1.1 Traitement proche de la paroi
5.1.2 Création du domaine de calcul
5.2 Tour en treillis
5.2.1 Modélisation de la tour par la théorie du disque actuateur
5.2.2 Création du domaine de calcul
CHAPITRE 6 RÉSULTATS
6.1 Post traitement des résultats numériques
6.2 Tour tubulaire
6.2.1 Validation des résultats numériques proches de la tour
6.2.2 Validation des résultats numériques loin de la tour (positions des anémomètres d’une tour météorologique tubulaire)
6.2.3 Comparaison avec les résultats de la norme IEC-61400-121 annexe G
6.3 Tour en treillis
6.3.1 Calibration du coefficient de trainée
6.3.2 Validation des résultats numériques
6.3.3 Comparaison avec les résultats de la norme IEC-61400-121 annexe G
CHAPITRE 7 EXPLOITATION DES RÉSULTATS
7.1 Recommandation de montage
7.1.1 Tours tubulaires
7.1.2 Tours en treillis
7.2 Estimation de l’incertitude de mesure due au mât météorologique
7.2.1 Description de la procédure de calcul
7.2.2 Comparaison de quelques résultats à ceux de la norme IEC-61400-121 annexe G et des recommandations de l’IEA
7.3 Positionnement automatique des bras instrumentés, avant installation du mât
CHAPITRE 8 CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
8.1 Résumé des travaux
8.2 Recommandations
ANNEXE I CRÉATION DU DOMAINE DE CALCUL POUR TOUR TUBULAIRE
ANNEXE II CRÉATION DU DOMAINE DE CALCUL POUR LA TOUR EN TREILLIS
ANNEXE III EFFET DU MODÈLE DE PRÉDICTION DE LA TRANSITION
ANNEXE IV CODE FORTRAN 77 POUR L’IMPLANTATION DU TERME NON
DISPONIBLE DANS LA BANQUE DE VARIABLES D’ANSYS-CFX 11.0 (VOIR SECTION 4.5.1.)
ANNEXE V REPRODUCTION DES RÉSULTATS DES RECOMMANDATIONS DE L’IEA ET DE LA NORME IEC-61400-121 ANNEXE G
ANNEXE VI EFFET DES MODIFICATIONS APPORTÉES AU MODÈLE DE TURBULENCE SST
ANNEXE VII VÉRIFICATION DE LA PRÉCISION DU MODÈLE NUMÉRIQUE
QUAND À LA CALIBRATION DU COEFFICIENT DE TRAINÉE
ANNEXE VIII EXEMPLE D’UTILISATION DES CODES PERMETTANT LE CALCUL DE L’INCERTITUDE DUE AU MAT DE MESURE, ET LE
POSITIONNEMENT OPTIMAL DES BRAS INSTRUMENTÉS
LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
