Modélisation de l'écoulement dans une turbine Darrieus à nombre de Reynolds modéré

C. Ploesteanu (1) , D. Tarziu , Thierry Maître (1)

1 LEGI - Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels [Grenoble]

La présente étude se concentre sur la prédiction des performances de turbines à axe verticale de type Darrieus. On cherche à mieux comprendre la complexité des phénomènes qui gèrent l’écoulement dans ces machines. Les nombres de Reynolds typiques de l’ordre de 10 5 sont assez faibles pour avoir une couche limite laminaire sur une étendue significative des profils. De plus, les variations cycliques d’incidence locale provoquent des effets instationnaires, voire des phénomènes de décollements dynamiques à faible vitesse spécifique. Dans une première partie, l’importance de détails géométriques sur les performances des machines est mise en évidence à travers les différents essais menés au Laboratoires Sandia. Dans une deuxième partie, une modélisation numérique locale en fluide visqueux est mise en place à l’aide du logiciel Fluent. La technique des maillages glissants (“Sliding Mesh”) est utilisée pour traiter le caractère instationnaire de l’écoulement. Le modèle de turbulence bas Reynolds Spalart-Almaras est utilisé. Les modélisations sont effectuées sur une pale fixe ainsi que sur une machine Darrieus à deux pales. Les résultats obtenus sont confrontés aux données disponibles dans la littérature. En particulier, les structures tourbillonnaires modélisées sont comparées avec celles de l’écoulement réel.

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Mécanique des fluides [physics.class-ph]

C. Ploesteanu, D. Tarziu, Thierry Maître. Modélisation de l'écoulement dans une turbine Darrieus à nombre de Reynolds modéré. 9es Journées de l'hydrodynamique, Mar 2003, Poitiers, France. ⟨hal-00266490⟩