vers GP

Projet Génie Physique
Eolienne à effet Magnus


Equipe Projet : 25 étudiants de Génie Physique / Enseignants filière Génie Physique
Durée de l'étude : Septembre 2001 à mai 2003
Partenaires : EDF / ANVAR
Photo de l'éolienne logo éolienne qui bouge

Objectif du projet

Le but de ce projet est de réaliser un aérogénérateur utilisant l'effet Magnus pour capter l'énergie éolienne.

Cahier des charges

Les principales caractéristiques de l'éolienne sont :

Principe de fonctionnement

Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), physicien allemand, étudia l'action d'un fluide sur un solide en rotation.
L'effet Magnus se crée en plaçant un cylindre en rotation dans un flux d'air qui induit une force perpendiculaire à ce flux : c'est la portance.
ecoulement

Dans une éolienne traditionnelle, la portance dépend de l'angle d'incidence par rapport au vent. Pour une éolienne utilisant, l'effet Magnus, les pales sont remplacées par des cylindres en rotation. La portance du profil est proportionnnelle à la vitesse de rotation qu'on lui impose et à celle du vent.
La portance et par conséquent la puissance instantanée prélevée dans la veine d'air sont donc totalement maîtrisée.

Technologies utilisées

La Nacelle
nacelle

  1. structure acier mécano-soudée
  2. arbre primaire monté sur paliers SKF
  3. collecteur tournant (alimentation des pales)
  4. multiplicateur (2 trains de courroies crantées d'un rapport de multiplication de 3,5 chacun)
  5. génératrice à courant continue (1200 W)
  6. carénage en composite
Les pales
les pales sont de forme conique afin d'optimiser la portance sur toute la longueur. Elles totalisent une envergure de 2,70 m. Elles sont réalisées en fibre de carbone et en résine époxy par bobinage filamentaire. La vitesse de rotation des pales peut atteindre 3000 tr.min-1.
pale

L'orientation de la nacelle
orientation

Ce système permet l'orientation automatique suivant la direction du vent. Il est composé d'un motoréducteur, d'une couronne dentée et d'un capteur incrémental absolu pour contrôler la position de la nacelle.
Les capteurs
Le bon fonctionnement de l'éolienne nécessite la prise en compte des éléments extérieurs. Ces informations sont mesurées sur le mât capteur.
mat capteur

L'armoire électrique
armoire électrique

  1. automate de gestion des entrées / sorties
  2. carte de conditionnement des signaux de capteurs
  3. cartes de régulation
  4. cartes de gestion des sécurités
  5. carte de retour au réseau EDF
  6. cartes de puissance pour l'orientation et les cylindres
  7. alimentation générale de l'éolienne
Programmation
L'éolienne fonctionne de manière autonome à l'aide d'un programme en Labview qui prend en compte les données fournies par les capteurs.
fenêtre graphique

Equipe projet : AIROLA N. / ALIBERTI C. / BAGET M. / BONENFANT O. / BOTSOA J. / CONTE E. / COUVAL G. / DAVID Y. / FERNANDEZ M. / HEUGHEBAERT N. / JONQUERES M. / LAFARGE J. / LANNEHOA X. / LENOIR A. / LEVEQUE N. / LUC C. / MARANDON C. / MATHOULIN JP. / OUALI G. / OZOUF N. / PINAULT JB. / SANCHEZ L. / TISSEUR D. / VAS S. / VIGNERON G.
Porteurs de projet : BATIER L . / GALTIER X.
Service technique : SIMONET D. / GATTIER D. / EUDE M. / JALICON B. / RAYMOND S.