Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels




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Simulation et optimisation de forme d’hydroliennes à flux transverse

Thèse de Nathanaël Guillaud

Financement : FUI "HYDROFLUV"

Dans le cadre de la production d’électricité par énergie renouvelable, cette thèse a pour objectif de contribuer à l’amélioration des performances hydrodynamiques des hydroliennes à flux transverse conçues par HydroQuest. Pour y parvenir, deux axes d’étude principaux sont proposés. Le premier consiste à améliorer la compréhension de la performance de l’hydrolienne et de l’écoulement en son sein par voie numérique. L’influence du paramètre d’avance ainsi que celle de la solidité de l’hydrolienne sont étudiées. Les écoulements mis en jeux étant complexes, une méthode de type Simulation des Granges Échelles 3D est utilisée afin de les restituer au mieux. Le phénomène de décrochage dynamique, qui apparaît pour certains régimes de fonctionnement de l’hydrolienne, fait l’objet d’une étude à part entière sur un cas de profil oscillant.Le second axe se concentre sur les carénages de l’hydrolienne qui font l’objet d’une procédure d’optimisation numérique. Afin de pouvoir réaliser les nombreuses simulations requises en un temps réaliste, des méthodes de type Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes 2D moins coûteuses et fournissant une précision suffisante pour ce type d’étude sont utilisées.

Publications

Peer-reviewed Publications

2018
Guillaud, N., Balarac, G., & Goncalvès Da Silva, E. (2018). Large Eddy Simulations on a pitching airfoil: Analysis of the reduced frequency influence. Computers and Fluids, 161, 1–13.

Conference Proceedings

2016
Guillaud, N., Balarac, G., Goncalvès Da Silva, E., & Zanette, J. (2016). Large eddy simulations on vertical axis hydrokinetic turbines and flow phenomena analysis. In 28th Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, IAHR 2016. Grenoble, France.
2015
Guillaud, N., Balarac, G., & Goncalvès Da Silva, E. (2015). LES on a pitching airfoil : analysis of the aerodynamic coefficients unsteadiness. In 4th International Conference on Turbulence and Interactions. Cargèse, France.