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Devoir de maison eolienne 1

Energies renouvelables TD n COLL DINGWEU Exercice n On s'intéresse à une éolienne moyenne de diamètre d m Dans les conditions normales ? de température et de pression C hPa la masse volumique de l'air sec est de p kg m Elle est animée par un vent régulier qui sou e à une vitesse de v m s - km h -Calculer la masse m d'une tranche d'air de longueur mètre se situant face l'éolienne En déduire la masse m d'air qui franchi les pales chaque seconde - Calculer l'énergie cinétique Ecin de cette masse en déduire la puissance du vent P -Reprendre le calcul en utilisant la loi P i p Vnr puis justi ?er cette formule - Calculer la puissance maximum récupérable en considérant que la limite de Betz égale à Pmax v et Exercice n On considère un vent qui sou e pendant heures suivant le chronogramme ci-dessous A vitesse m s Tenmps heure - Calculer la vitesse moyenne du vent Vmoy -En tenant compte de la limite de Betz calculer lénergie maximum récupérable sur m de surface a si le vent sou ait de façon régulière à la vitesse V Vmoy cte b pour le pro ?l ci-dessus pour un vent de même vitesse moyenne et même pro ?l mais avec Vmin m s et Vmax m s Exercice n - Calculer la vitesse tangentielle Vn de l'extrémité de la pale d'une éolienne de d m de diamètre tournant à tr mn - Calculer les vitesses VTz et Vra respectivement à et de la pale - Calculer les vitesses apparentes du vent Val Vae Vas et les angles dincidence o ? ? z correspondants si le vent arrive face à l'éolienne à Vy m s Exercice n Le graphique ci-contre présente la courbe de puissance d'une éolienne S Quelle est la vitesse du vent à partir de laquelle l'éolienne devient opérationnelle Quelle est la puissance électrique atteinte par l'éolienne quand OD s le vent sou e à m s Quelle est la puissance maximale que peut fournir l'éolienne A partir de quelle vitesse du vent est-elle atteinte S Quelle est environ la puissance électrique fournie en Mw quand le vent sou e à km h M GARNERo Vitesse du vent m s Page CTD n La puissance électrique fournie est-elle proportionnelle à la vitesse du vent Justi ?er Pourquoi le graphique ne va-t-il pas au-delà d'une vitesse du vent de m s Que fait l'éolienne lorsque le vent atteint une telle vitesse Exercice n' a pussancerécupérable P en Watt par une éolienne est donnée par la formule P x D x V o? D désigne le diamètre en m et V la vitesse du vent en m s Justi ?er cette formule Calculer dans ce cas le coe ?cient de puissance de l'éolienne Calculer en à m s MW la puissance récupérable par une éolienne o ?-shore de diamètre m quand le vent sou e Calculer la masse de l'air qui franchit l'éolienne en une seconde