Calcul des efforts aérodynamiques agissant sur les pales d’une petite éolienne

La modélisation aérodynamique de l’hélice d’un aérogénérateur est une étape essentielle dans la conception de cette machine. Son objectif est de calculer les efforts aérodynamiques qui s’exercent sur les pales, de déterminer les paramètres optimaux de ces pales et d’estimer la puissance maximale extraite par cette machine. Cette modélisation est une tache complexe à cause de la rotation de l’hélice qui crée un écoulement tridimensionnel de l’air autour des pales. Dans ce travail, deux théories sont combinées, la première théorie est celle de l’écoulement axial (the axial momentum theory), la deuxième est la théorie de l’élément de la pale (blade element theory), qui tient compte de la composante de rotation de l’écoulement de l’air engendré par la rotation des pales. La combinaison de ces deux approches a permis de résoudre les équations des efforts et du couple aérodynamiques par méthode itérative. La convergence de l’algorithme de résolution a été accomplie pour plusieurs profils aérodynamiques.