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2 | Concept architectural

Concept architectural

1 | Principe physique

Brevet

Dans un mode de réalisation breveté, la turbine asymétrique ENERFLUV est une architecture disruptive qui préfigure une nouvelle classe d'hydroliennes, dont les profils | hydrodynamiques |, souples ou solides, sont orientables de manière cyclique et dont la trajectoire au sein du fluide en mouvement est configurable et extensible.

Ces caractéristiques permettent de configurer l'hydrolienne au plus prés de la limite théorique de | BETZ |  et d'adapter les performances en fonction du contexte géoclimatique de la source exploitée. Infographie :2


Avantageusement, ce concept architectural permet la suppression d'un certain nombre de fragilités intrinsèques aux | turbines conventionnelles | de type axial ou tangentiel, en particulier :

- Suppression des étanchéités dynamiques immergées et du freinage inévitable de l'arbre moteur. Les étanchéités des parties tournantes d'ENERFLUV sont hors d'eau et sont comparables en termes d'endurance, robustesse et coût à des étanchéités standard d'un engin de travaux publics à chenilles ou de véhicule automobile.

- Suppression des fragilités diélectriques. Le générateur électrique est installé en surface, hors d'eau, ainsi que les auxiliaires de régulation, de protection et d'injection sur le réseau.

- Vitesse de défilement plus lente des pièces en mouvement, suppression du danger envers la faune halieutique. Le ratio couple/vitesse du concept ENERFLUV est en faveur d'un couple élevé à vitesse plus faible, le défilement des profils actifs est visible.

- La turbine monolithique au format cassette est aisément extractible du système collecteur mutualisé, facilement manipulable en regard de son faible poids. Les surfaces actives à structure alvéolaire dont les matériaux sont issus du recyclage de polymères provenant de la déconstruction automobile sont également recyclables et reconverties en composants neufs.

Principe physique

La turbine ENERFLUV est dotée de profils hydrodynamiques solides de type | NACA | ou d'augets auto-configurables en matériaux flexibles, en fonction des caractéristiques spécifiques du cours d'eau.

- Les profils hydrodynamiques sont supportés aux extrémités par des paliers en alliage métalloplastique, "tribosystem", élaboré pour travailler en immersion.

- Ces paliers sont fixés sur une ou plusieurs chaînes à "talon" disposées en vis à vis sur deux plans parallèles et engrenées sur des cabestans synchronisés.

-  Chaque profil est libre en rotation sur un secteur angulaire délimité par un jeu de butées réglables R1 et R2, Infographie : 1. Dans un certain mode de réalisation, le calage angulaire, angle "α" est modifiable en temps réel par impulsion magnétique lors du retours hors d'eau. L'angle de trajectoire "β" est également ajustable par impulsion, en fonction des algorithmes du calculateur central, (notion de pas cyclique et de pas général par analogie avec une hélice d'hélicoptère).

Mode de fonctionnement :

- La force de portance s'applique au centre de poussée des surfaces actives (profils hydrodynamiques ou augets). Le positionnement du point de rotation des surfaces actives est calculé suivant un rapport spécifique L1/L2 obtenu par simulation numérique sur outil CAO.

- La force de portance induit un couple de rotation qui polarise la surface active sur la butée antagoniste, permettant à la force résultante de traction d'entrainer la chaîne de transmission.

- Plusieurs profils hydrodynamiques sont simultanément productifs en trajectoire descendante aussi bien qu'ascendante. Cette particularité différentie le concept ENERFLUV des turbines conventionnelles dont l'incidence des profils et par conséquent la productivité, varie suivant la déclinaison de la trajectoire circulaire et où chaque profil ou pale travaille dans la turbulence de la pale ou profil qui précède.

- En regard des matériaux mis en oeuvre, la turbine ENERFLUV n'est pas sensible au déséquilibre induit par la pollution biologique | FOULING | et ne génère pas de phénomène de cavitation de par sa vitesse de défilement modérée conjuguée au phénomène d'auto-confinement propre à ce concept.

Sources pour certaines rubriques : | Wikipédia CC BY-SA 3.0 | MECAFLUX | Institut CORIOLIS |

La turbine ENERFLUV est l'une des briques technologiques du "concept d'hydrolienne", elle est associée à un générateur porté par un vecteur flottant modulaire et évolutif permettant la réalisation de parcs d'exploitation ou clusters, voir l'onglet suivant :

    MODULES

- La photo illustre le phénomène particulier d'auto-confinement propre à la turbine ENERFLUV. Phénomène bien visible au travers des supports transparents.


- La vidéo montre au ralenti le renversement instantané du profil actif qui passe d'un parcours rectiligne à un parcours circulaire sur 20° d'angle au centre.

Le ralenti ne montre aucun ralentissement mais au contraire un effort de traction plus important lorsque le profil bascule sur l'angle optimal, aprés l'inversion de trajectoire.

VIDÉO

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Voir aussi l'onglet : | PROCESSUS de FABRICATION |

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