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   00042002

 

 

 

 

 

 

 

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                                          " Hydrolienne de gou-Verna-il © "                  Retour page principale

 

 

La puissance cinétique d'un fluide traversant un disque de section S est :                         

en W, avec :    = masse volumique du fluide    = vitesse du fluide en m/s.    

_Encore plus strictement que pour une éolienne, l'incompressibilité du fluide impose que le produit de la vitesse V par la section S de la veine de fluide qui traversera ou a traversé le disque est constant. Devant le disque de l'hydrolienne, le fluide est ralenti et la veine s'élargit. Au niveau de l'hydrolienne le changement de section est négligeable et donc (paradoxalement) la vitesse du fluide est constante. Après le disque, le fluide est encore ralenti et la veine s'élargit encore. Un modèle élémentaire de fonctionnement des hélices, dû à Rankine et Froude permet d'évaluer la fraction de la puissance cinétique récupérable au moyen d'un disque perpendiculaire à un fluide en mouvement. C'est la limite de Betz, égale à 16/27 = 59%. Cette limite peut être dépassée si le courant de fluide est forcé dans une veine de section variable au lieu de circuler librement autour de l'hélice.

_Par rapport à une éolienne, les hydroliennes tirent profit de la masse volumique de l'eau, 832 fois plus élevée (eau douce 1000 kg/m3, eau de mer 1025 kg/m3) que celle de l'air (environ 1,23 kg/m3 à 15 °C).

_Malgré une vitesse de fluide en général plus faible, la puissance récupérable par unité de surface d'hélice est incomparablement plus importante pour une hydrolienne que pour une éolienne.

_ Pour imager ce propos, si l’on mettait le système de propulsion d'un bateau (moteur/hélice) sur le pont de ce dernier, et que l’on  mette le moteur en action, l’hélice n’aurait pas assez de prise dans l’air pour faire avancer le navire du moindre  millimètre...