Un récupérateur d'énergie marine cycloïdal inspiré des techniques de l'aérospatiale

DESCRIPTION D' UN MOUVEMENT CYCLOIDALE

 

 

Un récupérateur d'énergie marine cycloïdal inspiré des techniques de l'aérospatiale :


MINNEAPOLIS - (Minnesotta - Etats-Unis) - 25/11/2009 La NSF (National Science Fondation) s'est fait l'écho de la présentation des travaux d'une équipe d'ingénieurs de l'US Air force Academy faite lors de la 62° eme réunion annuelle du Département de dynamique des fluides de l'American Physical Society qui s'est déroulée le 24 novembre 2009, à Minneapolis.
Cette présentation concerne l'application de certains principes employés en aéronautique pour créer des systèmes de récupérateurs d'énergie des vagues et des courants qui soient plus efficaces que les actuels et qui pourraient êtres placés n'importe où dans l'océan, quelle que soit la profondeur des fonds. Alors que cette recherche en est encore au stade préliminaire de la conception et de la simulation informatique, les premiers résultats suggèrent déjà une possibilité de rendements plus élevés que ceux des turbines éoliennes.
Lors de cette 62° eme réunion, les chercheurs Tiger Jeans et Thomas McLaughlin de l'US Air Force Academy, menés par Stefan Siegel, ont fait savoir lors de la présentation de leurs travaux à Minneapolis que leur équipe travaillait dans le domaine de la recherche fondamentale depuis de nombreuses années déjà. Stefan Siegel, se référant principalement aux travaux de mesure des fluides effectués grâce à l'installation de capteurs sur les ailes d'avion et les pales d'éoliennes déclaré : "Dans le domaine aéronautique, quand vous contrôlez le flux aérien, vous gérez mieux les commandes de vol, comme celle par exemple, d'atterrir sur une piste plus courte". La façon dont Siegel fut conduit à s'intéresser aux technologies d'énergies marines doit tout au hasard et au fait qu'un de ses collègues, après avoir lu un article sur ce sujet dans un magazine, lui en ait parlé. C'est alors que Siegel et son équipe réalisèrent qu'ils pouvaient appliquer à un récupérateur d'énergie des vagues, par exemple, les mêmes concepts de contrôle des fluides que ceux qu'ils avaient développés pour les avions.
Soutenus par une subvention de la Fondation nationale des sciences, les chercheurs ont développé un système qui utilise une turbine cycloïdale dont on trouvera le résumé des détails techniques fait par les auteurs précités eux-mêmes. "Tous les avions volent grâce à ce type de turbine" a précisé Siegel, "Si vous comparez un moulin-à-vent ancien avec une éolienne moderne vous comprendrez vite que c'est la maîtrise de la dynamique des fluides qui a permis que les éoliennes ne soient pas déchiquetées par les tempêtes comme l'étaient autrefois les moulins-à-vent. Les mêmes principes peuvent être appliqués à l'énergie des vagues". Entre autres astuces innovatrices, les chercheurs ont modifié l'orientation de l'hélice en la faisant passer de l'horizontale à la verticale, ce qui permet une interaction directe avec le mouvement de bas en haut des vagues. Plus intéressant, les chercheurs ont développé des systèmes de contrôle individuel pour chaque aileron de l'hélice, ce qui permet des manipulations complexes permettant de maximiser ou minimiser les performances en cas d'orages ou de tempêtes et d'interagir encore plus étroitement avec la nature même de l'énergie fournie par les vagues. L'objectif final est de conserver un sens de circulation et une orientation de la lame qui soit la plus constante et la plus régulière possible de façon à alimenter en continu des génératrices capables de convertir l'énergie des vagues en énergie électrique.
La poussée est contrôlable, en direction (0-360°) comme en puissance. Une poussée identique peut être produite dans toutes les directions. L'un des avantages de ces dispositifs serait d'être monté sur des flotteurs ne nécessitant pas d'amarrage, ce qui est important dans le cas d'éventuels emplacements en haute mer. Les zones qui recèlent le plus formidable potentiel d'énergie des vagues sont actuellement hors de portée des technologies existantes. Alors que le dispositif commercial pourrait mesurer 40 mètres de diamètre, les modèles de laboratoire sont prévus pour faire actuellement moins d'un mètre de diamètre. Une plus grande version du système sera testée courant 2010 dans le bassin de simulation des vagues de tsunami de la NSF for Earthquake Engineering Simulation(NEES)
de l'Oregon State University (OSU) Ce sera une expérience décisive pour prouver l'efficacité de ce concept.
Accessoirement les intrépides chercheurs de l'US Air Force Academy veulent aussi utiliser la même approche pour mettre au point un hydroglisseur construit avec des hélices cycloïdales. Là du coup c'est moins nouveau que pour les récupérateurs d'énergie des vagues et on ne saurait trop conseiller à nos ingénieurs, avant de se lancer, d'aller faire un petit tour du côté de chez VoithTurbo.
En effet, ce principe propulse déjà actuellement bon nombre de remorqueurs, ferries et autres navires qui ont besoin d'être d'une grande manœuvrabilité. L'idée de ce système de propulsion et de manœuvre a été inventée en effet par l'ingénieur autrichien Ernst Schneider en 1926. Elle a été développée et mise au point par Voith, au début des années 1950. Le système appelé Voith Scheinder Propeller (VSP) permet à une poussée de n'importe quelle puissance d'être produite dans n'importe quelle direction, rapidement, avec précision et de façon continue. Il combine la propulsion et la direction dans une seule unité. C'est en fait un système très proche de celui-ci que les chercheurs américains essaient d'appliquer en le portant à grande échelle à l'énergie des vagues. Astucieux.

 

Ceci est un article de Francis ROUSSEAU
 publié sur Blogspot-énergies de la mer.fr le 25 novembre 2009

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