Quantifier le potentiel de récupération d’énergie éolienne. Maitriser les principes de fonctionnement et de conception aérodynamique des éoliennes. Mener un avant-projet de conception d’une éolienne à axe horizontal.

I.     Principe, historique et intérêt

II.   Ressources énergétiques éoliennes disponibles

III. Types d’éoliennes

IV. Eoliennes multipales à axe horizontale (HAWT)

V.   Aspects du projet d’une éolienne

VI. Productible énergétique saisonnier et annuel d’une éolienne

VII.       Eolienne à axe horizontal idéale sans rotation de sillage (Betz)

VII.1Théorie unidimensionnelle d’échange de quantité de mouvement

VII.2Puissance maximum récupérable et limite de Betz

VIII.     Eolienne à axe horizontal idéale avec rotation de sillage (Rotor optimum de Glauert)

IX. Méthode BEM (Blade Element Momentum) pour les éoliennes à axe horizontale

IX.1   Aérodynamique des profils des sections de pale

IX.2   Méthode BEM : Principe et relations

IX.3   Problème direct

IX.4   Problème inverse

IX.5   Méthode BEM : Effet de la traînée sur le coefficient de puissance maximum

X.   Théorie tourbillonnaire de lignes portantes pour les éoliennes à axe horizontal

XI. Régulation et limitation de puissance

XI.1   Régulation aérodynamique par angle de calage et/ou vitesse de rotation

XI.2   Moyens de régulation et de limitation de puissance

XII.       Eoliennes à axe vertical

XII.1 Machine à traînée

XII.2 Machine à portance – éolienne de type « Darrieus »

XIII.     Exemple de résultats d’un avant-projet aérodynamique d’une éolienne à axe horizontal

Références bibliographiques