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Réalisation d’une éolienne UE08 - Production d’énergie alternative HELMo GRAMME

Réalisation d’une éolienne UE08 - Production d’énergie alternative HELMo GRAMME V. Kelner MASTER 2 2018-2019 BECKERS Jonathan HUCHANT Hugo MICHEL Samuel PREVOT Elise Table des matières 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 Premières démarches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1 Premières impressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Essai du système d’assemblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 Calcul de dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.1 Caractérisation de l’individu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2 Dimensionnement proprement dit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 Prototype ﬁnal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.1 Pièces individuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.2 Assemblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5 Test de l’éolienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.1 Présentation du test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.2 Modiﬁcation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6 Porte-folio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 Table des ﬁgures 1 Premier et troisième essais d’impression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Exemple de jupe d’impression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 État de surface du proﬁl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 Impression pour l’essai d’assemblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 Transformation de l’énergie du vent ainsi que courbes optimales de TSR . . . . . . . 8 6 Valeurs trouvées pour la longueur de corde en fonction du rayon . . . . . . . . . . . 9 7 Aperçu du proﬁlé NACA 4412 optimisé pour les éoliennes . . . . . . . . . . . . . . . 10 8 Graphique pour le proﬁlé 4412 du rapport Cl/Cd en fonction de l’angle d’attaque . 11 9 Triangle de vitesse sur les pales d’une éolienne, mise en évidence des angles alpha, β et Φ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 10 Tableau comprenant les diﬀérentes valeurs de U, Φ et β en fonction du rayon variable 12 11 Extrémité de la pale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 12 Milieu de pale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 13 Pied de pale et son angle de calage de 9 degré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 14 Nez et attaches des pales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 15 Nez : partie aérodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 16 Rendus 3D de l’assemblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 17 Jonction de deux parties de pale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 18 Assemblage sur le mât . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 19 Jonction de deux parties de pale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 20 Test de l’éolienne au vent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 21 Nouveau design du pied de pale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 1 Introduction Dans le cadre du cours d’énergie éolienne, notre petit groupe a choisi d’utiliser l’impression 3D aﬁn de réaliser nos pales d’éolienne. Nous avions envie de toucher à l’aspect modélisation et impression des pales. La plupart d’entre nous n’ayant pas eu le cours d’impression 3D donné ac- tuellement en 2ème, nous avons sauté sur l’opportunité d’apprendre à utiliser cette technologie. Dans l’optique de comparer les réalisations des diﬀérents groupes le plus objectivement possible, nous avons choisi avec le reste de la classe de réaliser un mât commun. 2 Premières démarches Aﬁn de se familiariser avec l’impression 3D avant de se lancer dans le projet nous avons com- mencé par quelques tests d’impression. 2.1 Premières impressions Pour commencer, il nous fallait d’abord installer le logiciel Ultimaker Cura aﬁn d’eﬀectuer nos tests 1. Pour se familiariser avec le logiciel et les diﬀérents paramètres d’impression, nous avons commencé par imprimer des modèles de pales téléchargeable sur internet. Cela nous à permis de déterminer les premiers critères auxquels nous allions devoir faire atten- tion pour nos réalisations ﬁnales. Nous avons réalisé trois impressions, la première1 nous a permis de faire attention à l’épaisseur minimum d’impression, la deuxième s’est déroulée sans soucis. Pour la troisième1, nous voulions imprimer sur toute la hauteur de l’imprimante et nous nous sommes rendu compte uploads/Industriel/ rapport-eolien-ged-2018-2019-creation-d-x27-eoliennes-artisanales.pdf