15H40 : n° 993 Vortex structure in the wake of a wind turbine rotor

Bassem Maalouf Ivan Dobrev Fawaz Massouh
ENSAM-Paris
This paper describes the wind tunnel investigation of vortex wake flow downstream of a three blades rotor of a horizontal-axis wind turbine (HAWT). The phase-locked measurements are carried out by means of particle image velocimetry in several azimuth planes. In order to widen the explored area, the investigated velocity field is divided into several windows with some overlapping. An algorithm based on circulation calculation permits to find the vortex core centers and to extract velocity, vorticity and circulation with respect to these vortex centers. After the conditionally averaging, the net vortex induced velocity is extracted and the characteristics of the tip vortices trailing from consecutive blades are evaluated. The obtained results for the tangential velocity are analyzed and coefficients of Vatistas vortex model are evaluated. These coefficients are found to be different from the case of helicopter tip vortices. Finally, velocity field analysis shows how trailing vortex circulation, vortex core diameter and peak tangential velocity vary as a function of the vortex age.

16H00 : n° 981 Méthode de surface portante pour la prévision du sillage tourbillonnaire des rotors

Ivan Dobrev Fawaz Massouh
ENSAM - Paris
Ce travail présente un modèle hybride pour étudier le sillage à l’aval des rotors d’hélicoptères et d’éoliennes. L’approche est basée sur un calcul CFD où les pales sont remplacées par des surfaces de discontinuité de pression. Cette modélisation allège le maillage autour du rotor ce qui permet d’améliorer la finesse autour des tourbillons. Le modèle est validé à l’aide des mesures PIV et révèle un intérêt pour les études d’interaction et du bruit aérodynamique.

16H20 : n° 258 Estimation des forces aérodynamiques sur un corps 3D par une analyse volumique des structures tourbillonnaires

Lionel Fiabane Marc Gohlke Olivier Cadot Olivier Le Maître
UME ENSTA
L'étude porte sur une approche novatrice de la détermination des forces aérodynamiques sur un obstacle dans un écoulement consécutive à une nouvelle forme du bilan de quantité de mouvement exprimant les forces en un terme volumique prépondérant et un autre sur le contour du domaine. Par une analyse fine des structures au voisinage d'un corps et à l'aide de ce bilan il est ainsi possible d'estimer les forces et les contributions nettes de chaque structure à ces forces.

16H40 : n° 791 Dynamique tourbillonnaire et entraînement dans la région initiale d'un jet rond et d'un jet Marguerite à bas Reynolds

Amina Meslem Mouhammad El Hassan Ilinca Nastase
LEPTIAB, Université de La Rochelle
L’étude présente l’influence de la dynamique tourbillonnaire sur l’induction dans la région initiale de deux jets rond et lobé. L’entrainement du jet rond est modulé à la fréquence de passage des structures de K-H. Dans le jet lobé, la géométrie introduit un cisaillement transversal et des discontinuités de la structure de K-H conduisant au libre développement des structures longitudinales. Il en résulte un taux d’entrainement non corrélé au passage des structures de K-H et de niveau plus grand.