Les faits & le projet
Mers et océans représentant 71 % de la surface du globe, les énergies marines sont une solution d’avenir pour la production "propre" d’électricité. C’est le cas des éoliennes offshore, implantées en mer sur des plateformes ancrées ou flottantes pour mieux capter et transformer l’énergie du vent. Comme à terre, la plupart d’entre elles sont à axe horizontal et tournent lentement, à moins de 10 tours par minute, pour les plus grandes.
Innovation mise au point par la société française Nenuphar avec le soutien de Bpifrance, d’Areva Wind et d’EDF-EN, l’éolienne offshore flottante à axe vertical se pose comme une alternative particulièrement prometteuse : équipée de pales dont l’inclinaison varie en fonction du vent, elle est capable de le capter dans toutes les directions tout en étant peu sensible à la houle - ce qui permet d’espérer de meilleurs rendements et une plus grande robustesse de l’installation.
Mais ce concept novateur se heurte à une difficulté de taille : le décrochage dynamique, qui se produit lorsque la vitesse des pales de l’éolienne se rapproche de celle du vent incident, générant de nombreux tourbillons qui perturbent la performance de l’ensemble. C’est ici qu’interviennent Ghislain Lartigue et Vincent Moureau, chercheurs au Coria et spécialistes de la simulation à haute résolution des écoulements subsoniques.
Les résultats
Sous leur houlette, des simulations aux grandes échelles (Large-Eddy Simulations) ont été réalisées, avec le code YALES2 et 2,5 millions d’heures, sur Occigen pour mieux comprendre ce phénomène pouvant induire une fatigue très importante des structures et une durée de vie moindre de la turbine.
Premières simulations menées avec un maillage de 2,4 milliards d’éléments et une résolution de 2,5 cm (l’éolienne mesurant 30 mètres de haut), elles ont permis de reproduire le phénomène et ses incidences, notamment sur le sillage généré par l’éolienne.