Conception et optimisation d'un système hydrolien à aile oscillante passive
Langue Français
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Auteur : De Carvalho Duarte, Leandro
Date de soutenance : 25-10-2019

Directeur(s) de thèse : Terfous, Abdelali

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Mécanique des fluides
Classification : Sciences de l'ingénieur, Sciences de la terre

Mots-clés libres : Aile oscillante passive, Système hydrolien, Interaction fluide-structure, Modélisation numérique, Étude expérimentale, Optimisation
Mots-clés :
  • Hydroliennes
  • Interaction fluide-structure
  • Modélisation CFD
  • Énergie hydraulique
Résumé : Dans un scénario de transition énergétique où la production et les grands réseaux de distribution d’électricité sont remis en cause, le potentiel de production au niveau des écoulements à faible vitesse est important et reste encore peu exploité. Cette thèse étudie un concept novateur d’hydrolienne permettant de répondre en partie à cette problématique : le système hydrolien à aile oscillante passive. Bioinspiré de la nage d’animaux aquatiques, ce dispositif de récupération de l’énergie cinétique des courants consiste en une aile décrivant des mouvements périodiques de pilonnement et de tangage, entièrement induits par les interactions fluide-structure. Une première partie du travail a porté sur la construction d’un modèle numérique permettant de reproduire fidèlement le comportement du système. Un prototype d’aile oscillante passive à échelle réduite a ensuite été conçu et testé dans un canal hydraulique. Grâce à une technique de réglage dynamique des paramètres structuraux, le système a pu être étudié expérimentalement sur une large gamme de paramètres mécaniques et hydrauliques. L’étude des performances énergétiques du prototype a permis d’identifier des conditions de fonctionnement optimales. Dans ces conditions, des rendements hydrauliques supérieurs à 30% ont été obtenus. Les résultats de ce travail de thèse permettent d’envisager maintenant l’installation d’un système hydrolien à aile oscillante passive en milieu naturel. En effet, les configurations optimales identifiées à l’échelle réduite peuvent s’étendre naturellement à des conditions hydrauliques réelles.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2019STRAD038
Type de ressource : Thèse