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Cours de physique pour la classe de 3eme - Schéma d'une centrale éolienne. Scribd 1 avis Notez Clarté du contenu Utilité du contenu Qualité du contenu Donnez votre évaluation Schéma d'une centrale éolienne * Champs obligatoires Votre commentaire Vous êtes Élève Professeur Parent Email Pseudo Votre commentaire (< 1200 caractères) Vos notes 5 étoile(s) 4 étoile(s) 3 étoile(s) 2 étoile(s) 1 étoile(s) kashbizi publié le 30/10/2015 là je me sens mieux comme des cours particulieres vraiment c'est bon Signaler
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Cette hauteur permet aux pales de ne pas toucher le sol et de ne pas s'abimer mais aussi de capter des vents forts et réguliers car leur trajectoire n'est que peu modifiée par le relief environnant. La nacelle, grâce à des moteurs, est capable de s'orienter de manière automatique face au vent pour plus d'efficacité. Les pales peuvent aussi pivoter afin de capter un maximum de vent en cas de vent faible ou, au contraire, réduire leur prise à celui-ci afin de limiter les risques de casse liés à une vitesse de rotation trop élevée. En bas du mât, on trouve une ouverture permettant aux techniciens un accès à la nacelle. On trouve aussi le transformateur qui permet d'augmenter la tension de l'électricité produite afin de la rendre compatible au réseau. À l'autre extrémité, sur le toit de la nacelle, sont installés: Un paratonnerre (pour la protéger de la foudre) Un feu d'obstacle (afin de la signaler à distance au trafic aérien) Une girouette (pour guider la nacelle par rapport au sens du vent) Un anémomètre (pour mesurer la vitesse du vent) Produire de l'énergie électrique à partir de l'énergie cinétique du vent A) Calcul de l'énergie cinétique du vent captée par une éolienne Les éoliennes captent l'énergie cinétique du vent et la transforment en énergie électrique.
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De ces deux forces résultent une troisième appelée résultante aérodynamique et égale à Fr=1/2ρSv2Cr avec Cr le coefficient aérodynamique. Cette force a comme direction la bissectrice de l'angle entre la portance et la trainée. De plus, un quatrième paramètre entre dans la mise en mouvement de la pale. Ce paramètre est la finesse de l'aile. Cette finesse doit être la plus grande possible afin que la trainée n'absorbe pas une partie trop élevée de la portance. La finesse se calcule de la manière suivante: s = Cz/Cx, s étant la finesse exprimée sans unité. Schéma des forces s'appliquant sur une pale d'éolienne (β représente ici l'angle de calage c'est-à-dire l'angle entre la corde de profil de la pale et le plan de rotation de la pale). C) Transformation de l'énergie mécanique en énergie électrique Le multiplicateur, grâce à ses engrenages, capte la vitesse de rotation de l'arbre lent et l'accélère. Par exemple, si l'arbre lent tourne à 19 tours/min, le multiplicateur fait tourner l'arbre rapide à près de 1 900 tours/min.
B) Mise en rotation des pales par le vent Le vent, grâce à son énergie cinétique, fait tourner les pales de l'éolienne. Elles entrainent alors le rotor et ainsi de suite. En observant le schéma ci-dessous, on observe que le déplacement de la pale est dû à l'effet de portance généré par le profil de celle-ci. En effet, la pale a une forme d'aile d'avion et est donc asymétrique. Son profil fait fluctuer la vitesse des filets d'air s'écoulant autour d'elle et crée ainsi un déséquilibre. Cette force, la portance, peut être calculée grâce à la formule suivante: Fz=1/2ρSv2Cz avec Fz la portance en N, p la masse volumique de l'air en kg/m3, v la vitesse relative du vent en m/s et Cz le coefficient de portance sans unité. Pour rappel, le coefficient de portance dépend du profil de l'aile et de son angle d'incidence (angle entre la corde de l'aile et la direction du vent relatif). Cependant, une autre force est elle aussi créée: la trainée. Cette force a même direction et même sens que le vent et vaut Fx=1/2ρSv2Cx avec les mêmes variables que pour la portance à l'exception de Cx qui est le coefficient de trainée exprimé sans unité.