Mini éolienne
Je m’intéresse aux éoliennes et j'ai voulu étudier un peu le principe en en faisant une. Pour commencer j'ai repris des modèles sur thingiverse :
Une turbine verticale jolie mais pas très bien étudiée
et une turbine horizontale pas vraiment mieux Article thingiverse...
J'ai un peu cherché et j'ai découvert qu'il y a deux moyen d'extraire l'énergie du vent. Soit on lui barre la route, soit on y va en douceur et on surf avec. Il y a des turbines à turbulences et d'autres qui utilise la portance (comme les avions le font). Dans tous les cas la turbulence ralenti le flux d'aire et est une perte d’énergie en soit. On tourne le problème comme on veut, une turbine turbulente n'atteindra jamais le rendement d'une à portance.
Qu'elles soient verticales ou horizontales, c'est la forme de la pale qui est importante et comment elle "prend" le vent. Comme ce profile se déplace dans l’espace (la pale tourne), il faut que toute au long sa course sa forme soit étudiée. Par exemple avec une hélice tournante, la vitesse du flux d'aire n'est pas le même à la base d'une pale qu'à son extrémité. Avec une turbine verticale, la pale prend le vent puis remonte le vent.
J'ai choisi pour commencer de faire une éolienne horizontale. Afin que sur toute la longueur de la pale, l'écoulement soit laminaire, on va changer sa forme. À la base de la pale, le flux est lent. À l'inverse en bout de pale, le flux est rapide. Forcement si on n'uniformise pas graduellement le flux d'aire entre les deux, l'écoulement ne restera pas laminaire et des turbulences se formeront.
J'ai trouvé les coordonnées d'un profil sur internet (le NACA 4412) et les "angles de calages" au long de l'hélice. Je les ai modélisés en 3d et imprimés. J'ai ensuite fait un support pour 3 et un autre pour 5 pales.
Renforcement de l'hélice :
Pour la première fois, j'ai enduit une pièce imprimée avec une résine de polyester et j'y est incorporé de la fibre de verre. L'idée est d'amélioré l'état de surface (important en aérodynamique) et aussi d'éviter la casse...
Conclusion :
Utiliser une pièce imprimée non plus pour elle même, mais comme support, contenant ou modèle m'ouvre de nouvelle perspective. En effet, on peut diminuer la densité de plastique en imprimant. Avec une densité nulle, seule la peau d'une pièce est imprimée. J'avais l'idée de remplir une pièce vide avec de la résine (polyester, époxyde, ou autre) et ça semble possible. Ce qui veut dire qu'on peut imprimer "une forme" et mélanger les matières même si ces matériaux sont difficile à mettre en forme.