Lundi 30 novembre 2020

Des pales en forme de nageoire de baleine pour doper la performance d’une éolienne

Eolien | 4 réactions

par Stéphane Parpinelli | Cleantech Republic | 06.03.09

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On nage en plein bio-mimétisme. La société canadienne WhalePower, créée en 2004, a élaboré un prototype de pales d’éolienne calquées sur la forme des nageoires des baleines à bosse.

C’est grâce aux propriétés hydrodynamiques de ses nageoires pectorales recouvertes sur leur bord d’aspérités, appelées tubercules, que la baleine à bosse coule si grâcieusement dans le fluide salé des océans.

Un phénomène dont les chercheurs de l’Université de Harvard se sont emparés dès 2004 pour étudier et mieux comprendre le bon comportement de ce cétacé à bosse en matière de dynamique des fluides.

corps_nageoirepale_090306Depuis, les résultats de ces recherches ont fait l’objet de plusieurs publications dans la lettre Physical Review, dans le magazine Nature, et enfin, dans la revue du M.I.T. Technology Review. La technologie a même été validée, notamment par la U.S. Naval Academy.

Rendus publics fin janvier dernier, les résultats d’un test indépendant conduit par l’Institut canadien de l’énergie éolienne (Wind Energy Institute of Canada) attestent des bonnes performances d’une turbine éolienne équipée des pales conçues par WhalePower. En substance, la petite turbine éolienne de 25 kW construite par Wenvor Technologies et dotée des pales crantées du Canadien affiche des gains de production d’énergie de 20%.

A cela, s’ajoutent les avantages d’une telle configuration technique vantés depuis le début par la firme de Toronto : l’éolienne assemblée avec ces pales dentées gagne en stabilité et s’avère moins bruyante.

Un premier contrat avec un fabricant de ventilateurs

Le ventilateur à pales crénelées du Canadien Envira-North Systems.

Le ventilateur à pales crénelées du Canadien Envira-North Systems.

Pour mieux appréhender le phénomène, il faut se pencher sur les propriétés anatomiques de notre belle à bosse. L’inclinaison de ses nageoires dentelées lui permet de mouvoir son corps rapidement – pour attraper une proie par exemple. Cette agilité tient précisément dans ses nageoires à tubercules. Celles-ci, en s’inclinant, change, sans blocage, la force de l’écoulement du fluide. Frank Fish, Président de WhalePower, fait une comparaison : « une baleine à bosse sans tubercules ressemblerait à une voiture glissant sur une route en courbe recouverte de verglas. Au lieu de négocier un virage serré, elle ferait une sortie de route. »

Dans le cas d’une éolienne, quand ses pales « pleines » affrontent un vent trop fort ou trop faible, celles-ci peuvent perdre leur poussée, voire tout bonnement stopper leur rotation (voir la vidéo).

Pour l’heure, WhalePower ne peut se vanter d’avoir signé qu’un contrat avec Envira-North Systems, un fabricant canadien de ventilateurs de plafond. Lequel propose à son catalogue la gamme Altra-Air (voir photo) équipée de pales « à bosse ».

Maintenant, reste aux fondateurs de WhalePower à convaincre un grand de l’éolien de s’appuyer sur ses étonnantes tubercules pour espérer avoir une chance de continuer à exister. A moins que les investisseurs consentent - enfin - à lui octroyer une bouffée d’oxygène… histoire de nager encore quelques temps en apnée en compagnie du majestueux mammifère à bosses.

L’effet tubercules sur une pale d’éolienne

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Vos réactions

Olivier | 6.03.09 à 20.48

TRES intéressant !

François Carré | 7.06.09 à 16.38

Il y a lieu de signaler que n’est pas d’hier que de telles initiatives “innovantes” ont été testées . . .
Il conviendrait souvent de réaliser de véritables recherches bibliographiques pour se rendre compte des antériorités.
Apparemment, si l’on se réfère aux suites d’application, il n’y eu que peu de résultat permettant de justifier l’accroissement de difficultés et de coût de construction . . .
Cependant, il “semble” y avoir amélioration de résultat de puissance par meilleure stabilisation de l’écoulement, en particulier, lorsque le dièdre des pales devient négatif.
Ce cas se présente effectivement lorsque les pales, sous la presssion du vent s’inflêchissent sur l’arrière, occasionnant alors, dans l’état, une perte significative de près de 8% de puissance.
Qui ne constate la flexion des pales vers l’arrière, facilitant, hors effets centrifuges, le glissement le long du profil de pale.
François Carré, ancien attaché de recherche au CNRS et à l’INSERM, président de l’association EOLE plus.

charliecorgan | 18.05.16 à 23.35

Il est intéressant de noter que les bords d’attaque des ailes des chouettes Effraie possèdent également des aspérités qui participent à rendre son vol silencieux. Des initiatives similaires ont été menés afin de créer des ventilateurs plus silencieux

Dominique | 13.11.20 à 15.01

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